Imaginea Hubble cu lumină vizibilă a jetului emis de gaura neagră de 3 miliarde de mase solare din inima galaxiei M87 (februarie 1998) Credit: NASA / ESA și John Biretta (STScI / JHU)
Chiar dacă găurile negre - prin definiția și însăși natura lor - sunt elementele ultime ale Universului, adunând și împovărând materia și energia, în măsura în care nici măcar lumina nu poate scăpa de apucarea lor gravitațională, de asemenea, acestea prezintă adesea comportamentul ciudat al flinging-ului vast. cantități de material departe de ele, sub formă de jeturi care erup sute de mii - dacă nu milioane - de ani-lumină în spațiu. Aceste jeturi conțin plasmă supraîncălzită care nu a reușit să depășească orizontul de eveniment al găurii negre, ci mai degrabă s-a „învârtit” prin gravitația sa puternică și rotația intensă și a sfârșit prin a fi împușcat spre exterior, ca dintr-un tun cosmic enorm.
Mecanismele exacte ale modului în care toate aceste funcții nu sunt cunoscute cu exactitate ca găuri negre sunt notoriu dificil de observat, iar unul dintre aspectele mai perplex ale comportamentului de jet este de ce par să fie întotdeauna aliniate cu axa de rotație a alimentării active a negrului. gaură, precum și perpendicular pe discul de acreție însoțitor. Acum, noile cercetări care utilizează modele de computer 3D avansate susțin ideea că este rata de rotație a orificiilor ramificate, combinată cu magnetismul plasmatic, care este responsabil de modelarea jeturilor.
Într-o lucrare recentă publicată în jurnal Ştiinţă, profesor asistent la Universitatea Maryland, Jonathan McKinney, directorul institutului Kavli, Roger Blandford și Alexander Tchekhovskoy, de la Universitatea Princeton, își raportează concluziile făcute folosind simulări pe computer ale fizicii complexe găsite în vecinătatea unei găuri negre supermasive. Aceste GRMHD - care înseamnă General Relativistic Magnetohidrodinamic - simulatoarele de computer urmează interacțiunile a literalmente milioane de particule sub influența relativității generale și a fizicii plasmelor magnetizate relativiste ... practic, lucrurile cu adevărat super-calde care se găsesc în discul de acumulare a unei găuri negre .
Citiți mai multe: Uitați-vă mai întâi la sărbătoarea unui gă negru
Ceea ce McKinney și colab. găsit în simulările lor a fost că, indiferent de modul în care au orientat inițial jetturile găurii negre, acestea au sfârșit întotdeauna aliniate cu axa de rotație a găurii negre în sine - exact ceea ce s-a găsit în observațiile din lumea reală. Echipa a descoperit că acest lucru este cauzat de liniile câmpului magnetic generat de plasmă care se răsucește de rotația intensă a găurii negre, adunând astfel plasma în jeturi înguste, focalizate, care se îndepărtează de axele sale de rotație - deseori la ambii poli.
La distanțe mai îndepărtate, influența spinului găurii negre slăbește și astfel jeturile pot începe apoi să se despartă sau să se abată de la căile lor inițiale - din nou, ceea ce s-a văzut în multe observații.
Acest mecanism de „aliniere magneto-spin”, așa cum îl numește echipa, pare să fie cel mai răspândit în cazul găurilor negre supermasive active a căror dischetă de acreție este mai groasă decât subțire - rezultatul fie că are o rată de cădere foarte mare sau foarte mică. contează. Acesta este cazul gigantei galaxii eliptice M87, văzută mai sus, care prezintă un jet strălucitor creat de o gaură neagră de 3 miliarde de masă solară în centrul său, precum și mult mai puțin masiv SMBH de 4 milioane de energie solară. în centrul propriei noastre galaxii, Sgr A *.
Citește mai mult: Gaura Neagră a Calității Lactee a scos focul cel mai strălucitor
Folosind aceste descoperiri, se pot face mai bine preziceri în ceea ce privește comportamentul materiei accelerate care se încadrează în inima galaxiei noastre.
Citiți mai multe despre comunicatul de știri al Institutului Kavli aici.
Inset image: Captura unui sistem simulat de găuri negre. (McKinney et al.) Sursa: Institutul Kavli pentru Astrofizica și Cosmologia de particule (KIPAC)
