Máte obavy z toho, ako budete kŕmiť svoju čiernu dieru, keď raz dorastie a zväčší sa? Nemať strach. Výskumný tím pomocou nových pozorovaní a podrobného teoretického modelu porovnal vlastnosti čiernej diery špirálovej galaxie M81 s vlastnosťami menších čiernych dier s hviezdnou hmotnosťou. Výsledky ukazujú, že veľké alebo malé čierne diery vyzerajú, že sa jedia podobne navzájom, a vytvárajú podobnú distribúciu röntgenového žiarenia, optického a rádiového svetla. Tento objav podporuje implikáciu Einsteinovej teórie relativity, že čierne diery všetkých veľkostí majú podobné vlastnosti.
M81 je asi 12 miliónov svetelných rokov od Zeme. V strede M81 je čierna diera, ktorá je asi 70 miliónov krát mohutnejšia ako Slnko a generuje energiu a žiarenie, pretože pri vysokej rýchlosti ťahá plyn v centrálnej oblasti galaxie dovnútra.
Naopak, takzvané čierne diery s hviezdnou hmotnosťou, ktoré majú asi 10-krát väčšiu hmotnosť ako Slnko, majú iný zdroj potravy. Tieto menšie čierne diery získavajú nový materiál ťahaním plynu z obežnej sprievodnej hviezdy. Pretože väčšie a menšie čierne diery sa nachádzajú v rôznych prostrediach s rôznymi zdrojmi materiálu, z ktorých sa má kŕmiť, ostala otázka, či sa rovnakým spôsobom živia.
"Keď sa pozrieme na údaje, ukázalo sa, že náš model funguje rovnako dobre pre obrovskú čiernu dieru v M81, ako aj pre menších chlapcov," uviedol Michael Nowak z Massachusetts Institute of Technology. "Všetko okolo tejto obrovskej čiernej diery vyzerá rovnako, okrem toho, že je takmer 10 miliónov krát väčšia."
Jedným z dôsledkov Einsteinovej teórie všeobecnej relativity je to, že čierne diery sú jednoduché objekty a ich vplyv na časopriestor určuje iba ich hmotnosť a otočenie. Najnovší výskum naznačuje, že táto jednoduchosť sa prejavuje napriek zložitým environmentálnym vplyvom.
Model, ktorý Markoff a jej kolegovia používali na štúdium čiernych dier, zahŕňa slabý disk materiálu, ktorý sa otáča okolo čiernej diery. Táto štruktúra by produkovala hlavne röntgenové lúče a optické svetlo. Oblasť horúceho plynu okolo čiernej diery by sa dala pozorovať prevažne v ultrafialovom a röntgenovom svetle. Veľký príspevok k rádiovému aj röntgenovému žiareniu pochádzajú z prúdov generovaných čiernou dierou. Na rozlíšenie týchto prekrývajúcich sa zdrojov svetla sú potrebné údaje o viacerých vlnových dĺžkach.
Spomedzi aktívnych čiernych dier je jedna z M81 jednou z najtmavších, pravdepodobne preto, že je „nedostatočná“. Je to však jedno z najjasnejších z pohľadu Zeme kvôli jeho relatívnej blízkosti, čo umožňuje uskutočňovať vysoko kvalitné pozorovania.
„Vyzerá to, že čierne diery s podprsenkou sú v praxi najjednoduchšie, možno preto, že sa môžeme k nej blíži čierne diery,“ povedal Andrew Young z University of Bristol v Anglicku. "Nezdá sa, že by sa príliš starali, odkiaľ dostávajú jedlo."
Táto práca by mala byť užitočná na predpovedanie vlastností tretej, nepotvrdenej triedy nazývanej čierne diery strednej hmotnosti, pričom hmoty ležia medzi hmotami hviezdnych a supermasívnych čiernych dier. Boli identifikovaní niektorí možní členovia tejto triedy, ale dôkazy sú kontroverzné, a preto by mali byť veľmi užitočné konkrétne predpovede týkajúce sa vlastností týchto čiernych dier.
Okrem Chandry sa použili tri rádiové polia (Giant Meterwave Radio Telescope, Very Large Array a Very Long Baseline Array), dva milimetre (ďalekohľad Plateau de Bure a Submillimeter Array) a Lick Observatory v optike. monitorovať M81.
Výsledky tejto štúdie sa objavia v nadchádzajúcom vydaní časopisu The Astrophysical Journal.
Zdroj správ: Webová stránka agentúry NASA Chandra
