Viditeľné svetlo Hubbleov obraz trysky emitovanej čiernou dierou s hmotnosťou 3 miliárd slnečných hmôt v srdci galaxie M87 (február 1998) Kredit: NASA / ESA a John Biretta (STScI / JHU)
Aj keď čierne diery - podľa ich definície a samotnej povahy - sú konečnými hromaditeľmi vesmíru, zhromažďujú a hltajú hmotu a energiu do tej miery, že ani svetlo nemôže uniknúť z ich gravitačnej priľnavosti, často tiež prejavujú zvláštne správanie hádzania obrovských množstvo materiálu od nich tiež vo forme prúdov, ktoré vypuknú do vesmíru stovky tisíc - ak nie milióny - svetelných rokov. Tieto prúdové trysky obsahujú prehriatu plazmu, ktorá ju nepriniesla za horizont udalostí čiernej diery, ale skôr sa „točila“ svojou silnou gravitáciou a intenzívnou rotáciou a nakoniec skončila výstrel von, akoby akoby z obrovského kozmického dela.
Presné mechanizmy toho, ako to všetko nefunguje, nie sú presne známe, pretože čierne diery sú notoricky známe, a jeden z najzložitejších aspektov správania sa pri tryskaní je dôvod, prečo sa vždy javí, že sú zarovnané s osou rotácie aktívneho zásobovania čiernou farbou. dieru, ako aj kolmo na sprievodný akréčný disk. Nový výskum využívajúci pokročilé počítačové modely 3D teraz podporuje myšlienku, že rýchlosť tvarovania čiernych dier v kombinácii s magnetizmom plazmy je zodpovedná za formovanie trysiek.
V nedávnom článku uverejnenom v časopise veda, odborný asistent na Marylandskej univerzite Jonathan McKinney, riaditeľ inštitútu Kavli Roger Blandford a Alexander Tchekhovskoy z Princetonskej univerzity informujú o svojich zisteniach pomocou počítačových simulácií komplexnej fyziky nájdených v blízkosti kŕmnej supermasívnej čiernej diery. Tieto počítačové GRMHD - skratka General Relativistic Magnetohydrodynamic - počítačové simulácie sledujú interakcie doslova miliónov častíc pod vplyvom všeobecnej relativity a fyziky relativistických magnetizovaných plaziem. ,
Čítať viac: Prvý pohľad na sviatok Čiernej diery
Čo McKinney a kol. vo svojich simuláciách našli to, že bez ohľadu na to, ako spočiatku smerovali prúdy čiernej diery, vždy nakoniec skončili zarovnané s osou rotácie samotnej čiernej diery - presne to, čo sa zistilo v pozorovaniach v reálnom svete. Tím zistil, že je to spôsobené tým, že sa magnetické siločiary generované plazmou skrútia intenzívnou rotáciou čiernej diery, čím zhromaždia plazmu do úzkych, sústredených prúdov smerujúcich preč od jej osí rotácie - často na obidve póly.
V ďalekých vzdialenostiach slabne pôsobenie rotácie čiernej diery, a tak sa prúdy môžu začať rozpadávať alebo odchýliť od svojich pôvodných trás - opäť, čo bolo vidieť v mnohých pozorovaniach.
Tento mechanizmus „vyrovnania magnetického točenia“, ako to tím nazýva, sa zdá byť najrozšírenejší v prípade aktívnych supermasívnych čiernych dier, ktorých narastajúci disk je hrubší ako tenký - je to dôsledok veľmi vysokej alebo veľmi nízkej miery poklesu nezáleží. Toto je prípad obrovskej eliptickej galaxie M87, ktorá je uvedená vyššie, ktorá vykazuje brilantný prúd vytvorený čiernou dierou s hmotnosťou 3 miliárd solárnych hmôt v jej strede, ako aj oveľa menej masívne 4 milióny solárnych hmôt SMBH. v strede našej vlastnej galaxie, Sgr A *.
Čítajte viac: Čierna diera Mliečnej dráhy vystrelila najjasnejšiu svetelnosť, aká kedy bola
Na základe týchto zistení je možné lepšie predpovedať budúce správanie týkajúce sa správania zrýchlených látok, ktoré spadajú do srdca našej galaxie.
Viac informácií o novinkách v Kavli Institute nájdete tu.
Inset image: Snímka simulovaného systému čiernych dier. (McKinney a kol.) Zdroj: Kavliho inštitút pre astrofyziku a kozmetiku častíc (KIPAC)
