Milyen a környezet egy fekete lyuk körül? A csillagászok jobb képet kapnak arról, hogy megfigyelik a fekete lyukakat körülvevő akkumulációs korongból származó fényt. A fény nem állandó - izzad, porlaszt és szikrázik -, és ez a villogás új és meglepő betekintést nyújt a fekete lyukak környékéből fakadó óriási energiamennyiségbe. Annak feltérképezésével, hogy a látható fény variációi mennyiben felelnek meg a röntgen sugarainak nagyon rövid időn belül, a csillagászok megmutatták, hogy a mágneses mezőknek döntő szerepet kell játszaniuk abban, ahogy a fekete lyukak nyelik az anyagot.
"A fekete lyukból történő gyors villogást leggyakrabban a röntgenhullámhosszon észleljük" - mondja Poshak Gandhi, aki az eredményeket beszámoló nemzetközi csapatot vezette. "Ez az új tanulmány mindössze néhány eddiginél elegendő, amely szintén feltárja a látható fény gyors változásait, és ami a legfontosabb, hogy ezek az ingadozások hogyan kapcsolódnak a röntgenfelvételekhez."
A megfigyelések két különféle eszköz segítségével egyidejűleg nyomon követték a fekete lyukak villogását, az egyik a földön, a másik az űrben. A röntgenadatokat a NASA Rossi X-ray Timing Explorer műholdjának segítségével vették fel. A látható fényt az ULTRACAM nagysebességű kamerával gyűjtötték, amely az ESO nagyon nagy távcsöveje (VLT) vendéglátogatója, másodpercenként akár 20 képet rögzít. Az ULTRACAM-ot Vik Dhillon és Tom Marsh csapata fejlesztette ki. "Ezek a leggyorsabb megfigyelések egy fekete lyuk számára, amelyet valaha nagy optikai távcsővel szereztek be" - mondja Dhillon.
Meglepetésükre, a csillagászok felfedezték, hogy a látható fényerősség-ingadozások még gyorsabbak voltak, mint a röntgenfelvételekben. Ezenkívül azt találták, hogy a látható fény és a röntgen eltérései nem egyidejűek, hanem egy ismételt és figyelemre méltó mintát követnek: éppen a röntgen felfújása előtt a látható fény elhalványul, majd egy kicsi számára fényes vakuként villan. a másodperc töredéke, mielőtt ismét gyorsan csökken.
Nézzen meg egy filmet az ingadozásokról.
Ez a sugárzás egyáltalán nem a fekete lyukból származik, hanem a környékén lévő elektromosan töltött anyag intenzív energiaáramaiból. A fekete lyuk környezetét állandóan átalakítják olyan versengő erők, mint a gravitáció, a mágnesesség és a robbanásveszély. Ennek eredményeként az anyag forró áramlása által kibocsátott fény fényessége zavaros és zavaros módon változik. "De az ebben az új tanulmányban talált mintázat stabil szerkezettel rendelkezik, amely az egyébként kaotikus változékonyság közepette kiemelkedik, és így létfontosságú nyomokat adhat a működés során domináló fizikai folyamatokra vonatkozóan" - mondja Andy Fabian a csapat tagja.
A fekete lyukak környékéből származó látható fény kibocsátását széles körben úgy vélték, hogy másodlagos hatás, amikor egy primer röntgen kitörés megvilágítja a környező gázt, amely később a látható tartományban megvilágított. De ha ez így lenne, akkor a látható fény variációi elmaradnának a röntgenhatékonyságtól, és sokkal lassabban csúcsolódnának és eltűnnének. "A most felfedezett gyors látható fény villogása azonnal kizárja ezt a forgatókönyvet mindkét vizsgált rendszernél" - állítja Gandhi. "Ehelyett a röntgen- és a látható fénykibocsátás eltéréseinek valamilyen közös eredetűnek kell lenniük, és nagyon közel kell állniuk a fekete lyukhoz."
Az erős mágneses mezők jelentik a legjobb jelölést a domináns fizikai folyamathoz. Tartályként működve felszívhatják a fekete lyuk közelében felszabaduló energiát, és mindaddig tárolhatják, amíg sem forró (több millió fokos) röntgenkibocsátó plazma, sem pedig töltött részecskék áramlásaként nem haladnak közel a a fény sebessége. Az energia megosztása e két elem között a röntgen és a látható fény változékonyságának jellegzetes mintáját eredményezheti.
A kutatás témája: Itt és itt
Forrás: ESO
