Aj keď gravitácia z čiernych dier je taká silná, že svetlo nemôže ani uniknúť, vidíme žiarenie z prehriatej hmoty, ktorá sa má spotrebovať. Až doteraz vedci nedokázali vysvetliť, ako všetka táto záležitosť neustále spadá do čiernej diery - mala by len obiehať, napríklad planéty obiehajúce okolo hviezdy. Nové údaje z röntgenového observatória Chandra ukazujú, že silné magnetické pole čiernej diery vytvára turbulenciu v okolitej hmote, ktorá pomáha riadiť jej spotrebu smerom dovnútra.
Vesmír osvetľujú čierne diery a teraz môžu astronómovia konečne vedieť ako. Nové údaje z röntgenového observatória Chandra agentúry NASA prvýkrát ukazujú, že silné magnetické polia sú kľúčom k týmto skvelým a prekvapujúcim svetelným show.
Odhaduje sa, že až štvrtina celkového žiarenia vo vesmíre emitovaného od doby, kedy Veľký tresk pochádza z materiálu padajúceho smerom k supermasívnym čiernym dieram vrátane tých, ktoré poháňajú kvázary, najjasnejších známych objektov. Po celé desaťročia sa vedci snažili pochopiť, ako čierne diery, najtmavšie objekty vo vesmíre, môžu byť zodpovedné za také obrovské množstvo žiarenia.
Nové röntgenové údaje od spoločnosti Chandra poskytujú prvé jasné vysvetlenie toho, čo riadi tento proces: magnetické polia. Chandra pozoroval v našej galaxii systém čiernych dier, známy ako GRO J1655-40 (skrátene J1655), kde čierna diera ťahala materiál od sprievodnej hviezdy na disk.
"Podľa intergalaktických štandardov je J1655 na našej záhrade, takže ho môžeme použiť ako mierkový model na pochopenie toho, ako fungujú všetky čierne diery, vrátane príšer nájdených v kvasaroch," uviedol Jon M. Miller z Michiganskej univerzity v Ann Arbor, ktorého dokument o týchto výsledkoch sa objavuje v tomto týždňovom vydaní časopisu Nature.
Samotná gravitácia nestačí na to, aby plyn v disku okolo čiernej diery stratil energiu a spadol na čiernu dieru pri rýchlostiach vyžadovaných pozorovaním. Plyn musí stratiť časť svojho obežného momentu hybnosti buď trením alebo vetrom, skôr ako sa môže špirála smerom dovnútra. Bez týchto účinkov by hmota mohla zostať na obežnej dráhe okolo čiernej diery veľmi dlho.
Vedci už dlho mysleli, že magnetické turbulencie môžu vytvárať trenie v plynnom disku a poháňať vietor z disku, ktorý nesie uhlovú hybnosť smerom von, čo umožňuje pád plynu dovnútra.
Miller a jeho tím pomocou Chandry poskytli zásadné dôkazy o úlohe magnetických síl v procese narastania čiernych dier. Röntgenové spektrum, počet röntgenových lúčov pri rôznych energiách, ukázalo, že rýchlosť a hustota vetra z disku J1655 zodpovedali počítačovej simulácii predpovedí magneticky riadených vetrov. Spektrálny odtlačok prsta tiež vylúčil ďalšie dve hlavné konkurenčné teórie voči vetrom poháňaným magnetickými poľami.
„V roku 1973 teoretici prišli s myšlienkou, že magnetické polia môžu poháňať generovanie svetla plynom, ktorý dopadá na čierne diery,“ povedal spoluautor John Raymond z Harvard-Smithsonianského centra pre astrofyziku v Cambridge, Massachusetts. O 30 rokov neskôr môžeme konečne mať presvedčivé dôkazy. “
Toto hlbšie pochopenie toho, ako čierne diery zachytávajú hmotu, tiež učí astronómov o ďalších vlastnostiach čiernych dier, vrátane toho, ako rastú.
"Rovnako ako lekár chce porozumieť príčinám choroby a nielen jej príznakom, astronómovia sa snažia pochopiť, čo spôsobuje javy, ktoré vidia vo vesmíre," uviedol spoluautor Danny Steeghs z Harvardsko-Smithsonovského centra pre astrofyziku. „Pochopením toho, čo spôsobuje uvoľňovanie energie z materiálu, ktorý dopadá na čierne diery, sa tiež môžeme naučiť, ako hmota padá na iné dôležité objekty.“
Okrem narastajúcich diskov okolo čiernych dier môžu magnetické polia zohrávať dôležitú úlohu v diskoch detegovaných okolo mladých hviezd podobných slnku, kde sa tvoria planéty, ako aj ultrahustých objektov nazývaných neutrónové hviezdy.
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., NASA, riadi program Chandra pre Riaditeľstvo vedeckej misie agentúry. Smithsonovské astrofyzikálne observatórium riadi vedecké a letové operácie z röntgenového centra Chandra, Cambridge, Massachusetts.
Ďalšie informácie a obrázky nájdete na:
http://chandra.harvard.edu a http://chandra.nasa.gov
Pôvodný zdroj: Chandra News Release
