Образ на Хъбъл с видима светлина на струята, излъчвана от 3-милиардната черна дупка в сърцето на галактика M87 (февруари 1998 г.) Кредит: НАСА / ESA и Джон Бирета (STScI / JHU)
Въпреки че черните дупки - по дефиниция и самата им природа - са най-добрите запаси на Вселената, събиращи и поглъщащи материя и енергия до степен, че дори и светлината не може да избяга от гравитационния им захват, те често проявяват странно поведение да хвърчат огромни количество материал, който е далеч от тях, под формата на струи, които изригват стотици хиляди - ако не и милиони - светлинни години навън в космоса. Тези струи съдържат прегрята плазма, която не я изминава през хоризонта на събитията на черната дупка, а по-скоро се „завъртя“ от мощната си гравитация и интензивно въртене и в крайна сметка се изстреля навън, сякаш от огромно космическо оръдие.
Точните механизми на това как работи всичко не са точно известни, тъй като черните дупки са известни трудности за спазване и един от по-объркващите аспекти на поведението на джета е защо те винаги изглеждат подравнени с въртящата се ос на активно захранващия се черен дупка, както и перпендикулярно на придружаващия акредиращ диск. Сега новите изследвания, използващи напреднали 3D компютърни модели, подкрепят идеята, че скоростта на въртене на черните дупки в съчетание с плазмения магнетизъм е отговорна за оформянето на струите.
В скорошна книга, публикувана в списанието наука, доцент в Университета на Мериленд Джонатан Маккини, директорът на института Kavli Роджър Бландфорд и Александър Чеховский от университета в Принстън докладват за своите открития, направени с помощта на компютърни симулации на сложната физика, открити в близост до захранваща супермасивна черна дупка. Тези GRMHD - което означава Обща релативистична магнитохидродинамика - компютърни симове следват взаимодействията на буквално милиони частици под въздействието на общата относителност и физиката на релативистките магнетизирани плазми ... всъщност наистина супер горещите неща, които се намират в диска за натрупване на черна дупка ,
Прочетете още: Първо погледнете празника на Черната дупка
Какво McKinney et al. открити в техните симулации е, че независимо от това как първоначално са ориентирали струите на черната дупка, те в крайна сметка винаги са се изравнявали с оста на въртене на самата черна дупка - точно това, което е открито в реалните наблюдения. Екипът откри, че това е причинено от линиите на магнитното поле, генерирани от плазмата, усукана от интензивното въртене на черната дупка, като по този начин събира плазмата в тесни, фокусирани струи, насочени далеч от нейните въртящи се оси - често и на двата полюса.
На по-далечни разстояния влиянието на въртенето на черната дупка отслабва и по този начин струите могат да започнат да се разпадат или да се отклоняват от първоначалните си пътеки - отново това, което се забелязва в много наблюдения.
Този механизъм за "подравняване на магнито-спин", както го нарича екипът, изглежда най-разпространен с активни свръхмасивни черни дупки, чийто акредиращ диск е по-дебел, отколкото тънък - резултат от наличието на много висока или много ниска скорост на падане значение. Такъв е случаят с гигантската елиптична галактика M87, видяна по-горе, която показва блестяща струя, създадена от 3-милиардна черна дупка в центъра на слънчевата маса, както и с много по-малко масивната 4-милионна слънчева маса SMBH в центъра на нашата собствена галактика, Sgr A *.
Прочетете още: Черната дупка на Млечния път изстрелва най-ярките пламъци
Използвайки тези открития, бъдещите прогнози могат да бъдат направени по-добре по отношение на поведението на ускорена материя, попадаща в сърцето на нашата галактика.
Прочетете повече в съобщението на Института Kavli тук
Вмъкнато изображение: Снимка на симулирана система с черна дупка. (McKinney et al.) Източник: Институтът за астрофизика и космология на частиците в Кавли (KIPAC)
