Aké je prostredie okolo čiernej diery? Astronómovia získavajú lepšiu predstavu tým, že sledujú svetlo prichádzajúce z akrečného disku obklopujúceho čierne diery. Svetlo nie je konštantné - svetlice, prskavky a iskry - a toto blikanie poskytuje nové a prekvapivé poznatky o obrovskom množstve energie vyžarovanej z čiernych dier. Mapovaním toho, do akej miery sa rozdiely vo viditeľnom svetle zhodujú so zmenami v röntgenovom žiarení vo veľmi krátkych časových intervaloch, astronómovia ukázali, že magnetické pole musí hrať rozhodujúcu úlohu v spôsobe prehĺtania čiernych dier.
„Rýchle blikanie svetla z čiernej diery sa najčastejšie pozoruje na röntgenových vlnových dĺžkach,“ hovorí Poshak Gandhi, ktorý viedol medzinárodný tím, ktorý tieto výsledky vykazuje. „Táto nová štúdia je doteraz len jednou z mála, ktorá tiež skúma rýchle variácie vo viditeľnom svetle a čo je najdôležitejšie, ako sa tieto výkyvy vzťahujú na kolísanie v röntgenovom žiarení.“
Pozorovania sledovali blikanie čiernych dier súčasne pomocou dvoch rôznych nástrojov, jedného na zemi a jedného v priestore. Röntgenové údaje sa získali pomocou satelitu Rossi X-ray Timing Explorer NASA. Viditeľné svetlo bolo zachytené vysokorýchlostnou kamerou ULTRACAM, hosťujúcim nástrojom vo veľmi veľkom teleskopu ESO (VLT), ktorý zaznamenával až 20 obrázkov za sekundu. ULTRACAM vyvinuli členovia tímu Vik Dhillon a Tom Marsh. „Patrí k najrýchlejším pozorovaniam čiernej diery, ktorá sa kedy získala pomocou veľkého optického ďalekohľadu,“ hovorí Dhillon.
K ich prekvapeniu astronómovia zistili, že kolísanie jasu vo viditeľnom svetle bolo ešte rýchlejšie ako v röntgenovom žiarení. Okrem toho sa zistilo, že variácie viditeľného svetla a rôntgenového žiarenia nie sú simultánne, ale že sa sledujú opakujúci sa a pozoruhodný vzor: tesne pred röntgenovým svetelným lúčom viditeľné svetlo stmavne a potom sa prepne na jasný blesk pre malú zlomok sekundy, potom sa opäť rýchlo zníži.
Pozrite si film o výkyvoch.
Žiadne z tohto žiarenia nevychádza priamo z čiernej diery, ale z intenzívnych tokov energie elektricky nabitej látky v jej okolí. Prostredie čiernej diery neustále pretvárajú konkurenčné sily, ako je gravitácia, magnetizmus a výbušný tlak. Výsledkom je, že svetlo vyžarované horúcimi tokmi hmoty sa mení jasom v zákaloch a náhodne. „Vzor nájdený v tejto novej štúdii má stabilnú štruktúru, ktorá vyniká uprostred inak chaotickej variability, a tak môže priniesť životne dôležité informácie o dominantných základných fyzikálnych procesoch v akcii,“ hovorí člen tímu Andy Fabian.
Emisia viditeľného svetla z miest čiernych dier sa všeobecne považovala za sekundárny efekt, pričom primárny rôntgenový výboj osvetľoval okolitý plyn, ktorý následne žiaril vo viditeľnom rozsahu. Keby to však tak bolo, akékoľvek variácie viditeľného svetla by zaostávali za variabilitou röntgenového žiarenia a bolo by oveľa pomalšie maximalizovať a zoslabovať. "Rýchle blikanie viditeľného svetla teraz objavené okamžite vylučuje tento scenár pre oba študované systémy," tvrdí Gándhí. „Namiesto toho musia mať zmeny v röntgenovom a viditeľnom svetle určitý spoločný pôvod a jeden veľmi blízko k samotnej čiernej diere.“
Silné magnetické polia sú najlepším kandidátom na dominantný fyzikálny proces. Pôsobia ako rezervoár a môžu absorbovať energiu uvoľnenú blízko čiernej diery a uchovávajú ju, až kým ju nemožno vypustiť ako horúcu plazmu emitujúcu röntgenové žiarenie (viac ako milión stupňov) alebo ako prúdy nabitých častíc, ktoré sa pohybujú blízko rýchlosť svetla. Rozdelenie energie na tieto dve zložky môže mať za následok charakteristický obrazec röntgenovej a viditeľnej premenlivosti.
Príspevky k tomuto výskumu: Tu a Tu
Zdroj: ESO
