Lenyűgöző új képek megmutatják, hogy a fekete lyukak miközben rendkívül fényes fúvókákat hoznak létre fényévek hosszúságában, amelyeket hatalmas kozmikus távolságokon lehet megtekinteni. A képeket számítógépes szimulációval állították elő, és segíthetnek megoldani egy tartós rejtélyt arról, hogy a fúvókák hogyan alakulnak ki.
Monikerük ellenére a fekete lyukak nem mindig feketék. Mivel a fekete lyuk tárgyat fogyaszt, a gáz és a por forog a gravitációs behemótok lába körül, és a súrlódás az éleken lévő anyagot hevítő hőmérsékletre hevítheti fel. Ez az erőszakos folyamat világítótorony-szerű töltött részecskék sugárzását hozza létre, amelyek közel fénysebességgel kifelé haladnak, és olyan sugárzást bocsátanak ki, amely világosabb lehet, mint egy egész galaxis.
"Olyanok, mint egy lézersugár, amely áttöri az univerzumot, és lehetővé teszi számunkra, hogy olyan fekete lyukakat látjunk, amelyek sugárzása egyébként túlságosan homályos lenne ahhoz, hogy kimutatható legyen" - mondta Alexander Tchekhovskoy, az Illinois állambeli Evanston állambeli Northwestern University számítási asztrofizikusa a Live Science-nek.
Az ezen fúvókák mögött meghúzódó bonyolult mechanizmusok azonban továbbra sem érthetők. A probléma bepillantása abból fakad, hogy a fekete lyuk körül lévő anyag plazmá alakul át, egy hólyagosán forró, de diffúz mágneses anyagállapotban. A fizikusok már régóta gyanítják, hogy a mágneses terek csavarása valamilyen módon kölcsönhatásba lép a tér-idő ívelt szövetével egy forgó fekete lyuk körül, hogy fúvókákat idézzen elő.
Kyle Parfrey, a NASA Goddard űrrepülési központjának Greenbeltben (Maryland), rendkívül részletes számítógépes modellekkel és munkatársai képesek voltak szimulálni, hogy a fekete lyuk széle közelében töltött részecskék miként képesek elfordulni és forogni a mágneses mezőkben, ahogy a kutatók január 23-án jelentették. a Physical Review Letters folyóiratban. A tudósok információkat tartalmaztak Albert Einstein relativitáselméletéből is, hogy modellezzék ezen részecskék pártjait, amelyek speciális pályákon repülnek. Ezek a pályák pontosan úgy vannak beállítva, hogy ha a duó egyik része beleesik a fekete lyukba, akkor partnere ultragyors sebességgel kicsinyül, és maga a fekete lyukból ellopott energiát használja.
Bármely tárgyat, akár egy zacskó szemetet is, az űrhajóból le lehet lőni az egyik ilyen pályára, és ez erőteljes lendületet ad a hajónak - mondta Tchekhovskoy, aki nem vett részt a munkában.
Az új számítási módszerek segítenek a kutatóknak jobban megvizsgálni a fekete lyuk széle közelében lévő intenzív villamos áramú régiókat, amelyek összekapcsolhatók a fúvókákban látható röntgen- és gamma-sugarakkal - mondta Parfrey a Live Science-nek. Ezután a csapat reálisabban akarja modellezni a töltött részecskepárok létrehozásának folyamatát. Ez lehetővé teszi a csillagászoknak, hogy jobb előrejelzéseket készítsenek a sugárhajtómű tulajdonságairól - mondta Parfrey.
A megállapítások segítenek a tudósoknak két, az Event Horizon Telescope és a GRAVITY kísérlet eredményeinek értelmezésében is, amelyek célja a környező anyagokra öntött árnyék fényképezése a Tejút szívében fekvő szupermasszív fekete lyuk révén - mondta Parfrey.
