Annak ellenére, hogy a fekete lyukakból érkező gravitáció annyira erős, hogy a fény még nem tud elmenekülni, láthatjuk a hamarosan fogyasztandó túlmelegedett anyag sugárzását. Mostanáig a tudósok nem tudták megmagyarázni, hogy az egész folyamatosan miként esik a fekete lyukba - csak úgy kell keringnie, mint egy csillag körüli bolygók. A Chandra X-Ray Observatory új adatai azt mutatják, hogy a fekete lyuk erőteljes mágneses tere turbulenciát idéz elő a környező anyagban, ami elősegíti a befelé történő fogyasztást.
Fekete lyukak világítják az univerzumot, és most a csillagászok végre tudhatják, hogyan. A NASA Chandra X-ray Observatory új adatai először mutatják, hogy az erős mágneses mezők képezik a kulcsot a ragyogó és megdöbbentő fénykibocsátásokhoz.
Becslések szerint a nagy robbanás óta az egész világegyetemben kibocsátott teljes sugárzás akár egynegyede olyan anyagból származik, amely a szupermasszív fekete lyukak felé esik, ideértve azokat a hatalmas kvazárokat is, amelyek a legfényesebb ismert tárgyak. A tudósok évtizedek óta küzdenek annak megértésében, hogy a fekete lyukak, amelyek az univerzum legsötétebb tárgyai, felelősek az ilyen fantasztikus sugárzásért.
A Chandra új röntgen adatai az első világos magyarázatot adják arra, hogy mi vezeti ezt a folyamatot: a mágneses mezőket. Chandra megfigyelt egy fekete lyukrendszert galaxisunkban, GRO J1655-40 néven ismert (röviden J1655), ahol egy fekete lyuk anyagot húzott a társ csillagból a lemezre.
"Intergalaktikus szabványok szerint a J1655 a hátsó udvarban van, így méretarányos modellként felhasználhatjuk annak megértésére, hogy működnek-e minden fekete lyuk, beleértve a kvazárokban található szörnyeket" - mondta Jon M. Miller, a michiganiai egyetem, Ann Arbor, akinek Ezekről az eredményekről a természet ezen a héten megjelenő kiadványa jelenik meg.
A gravitáció önmagában nem elegendő ahhoz, hogy a fekete lyuk körüli korongban lévő gáz energiaveszteséget szenvedjen és a megfigyelések által megkövetelt sebességgel esjen a fekete lyukba. A gáznak el kell veszítenie az orbitális szögmozgásának egy részét, akár súrlódás, akár egy szél hatására, mielőtt befelé tudna spirálni. Ilyen hatások nélkül az anyag nagyon hosszú ideig a fekete lyuk körüli pályán maradhat.
A tudósok már régóta gondolták, hogy a mágneses turbulencia súrlódást okozhat egy gáznemű korongban, és szeleket vezethet a korongból, amely szögmozgást kifelé hordoz, lehetővé téve a gáz befelé esését.
Chandra felhasználásával Miller és csapata kritikus bizonyítékot szolgáltatott a mágneses erők szerepéről a fekete lyuk kiürülési folyamatában. A röntgenspektrum, a különféle energiákban alkalmazott röntgensugarak száma azt mutatta, hogy a J1655 lemezéből származó szél sebessége és sűrűsége megegyezett a mágneses hajtású szelek számítógépes szimulációs előrejelzéseivel. A spektrális ujjlenyomat kizárta a másik két kompetitív elméletet a mágneses mezők által vezérelt szelek számára.
"1973-ban a teoretikusok azzal az elgondolással álltak elő, hogy a mágneses mezők képesek meggyőzni a fénytermelést a fekete lyukakra eső gázzal" - mondta John Raymond, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ Cambridge-ben, Massachusettságában. 30 évvel később végre meggyőző bizonyítékokkal rendelkezhetünk. ”
A fekete lyukak anyagának mélyebb megértése azt is megtanítja a csillagászoknak a fekete lyukak egyéb tulajdonságairól, beleértve azok növekedését.
"Ahogyan az orvos meg akarja érteni a betegség okait, és nem pusztán a tüneteket, a csillagászok megpróbálják megérteni, hogy mi okozza a jelenségeket az univerzumban." - mondta Danny Steeghs, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ társszerzője is. "Ha megértjük, mi okozza az anyag energiájának felszabadítását, amikor a fekete lyukakra esik, akkor megtanulhatjuk, hogyan esik az anyag más fontos tárgyakra."
A fekete lyukak körüli akkumulációs tárcsák mellett a mágneses mezők fontos szerepet játszhatnak a fiatal napszerű csillagok körül, amelyeket bolygók képeznek, valamint az ultra-sűrű, neutron csillagoknak nevezett ultra-sűrű tárgyak közelében észlelt lemezekben.
A NASA Marshall űrrepülési központja (Alaszk állambeli Huntsville) kezeli az ügynökség Tudományos Misszió Igazgatóságának Chandra programját. A Smithsonian Astrophysical Observatory irányítja a tudományt és a repülési műveleteket a Chandra X-ray Center-ből, Cambridge, Mass.
További információk és képek a következő címen találhatók:
http://chandra.harvard.edu és http://chandra.nasa.gov
Eredeti forrás: Chandra sajtóközlemény
