Чудовищната черна дупка в центъра на Млечния път е зловещо тиха и сега астрономите смятат, че знаят защо.
Около него се увиват невидими линии на магнитното поле - изследователите вече подозират това. Но новите изображения показват, че тези невидими линии образуват структура, която се простира на светлинни години в пространството и може да бъде достатъчно мощна, за да спре материала да попадне в черната дупка. И ако гигантските магнитни полета избиват материал в орбита, която е извън схващането на черната дупка, това би могло да обясни защо най-вече се разпада. Всъщност е толкова мрачен, че магнитар може да го засенчи в небето.
"Спиралната форма на магнитното поле канализира газа в орбита около черната дупка", заяви в изявление на НАСА К. Дарън Доуел, учен от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА и водещ автор на изследването. "Това би могло да обясни защо нашата черна дупка е тиха, докато другите са активни."
След като нещата попаднат отвъд хоризонта на събитията на черна дупка, тя функционално ще завинаги. Пространството отвъд хоризонта на събитията е, от нашата гледна точка, наистина черно. Там няма какво да се види. Но както изображението на телескопа „Хоризонт на хоризонта“ на свръхмасивната черна дупка в галактика Дева показва тази пролет, хоризонтът на събитията около черна дупка често е обвит в облаци от падащ материал. И този материал се движи толкова бързо и създава толкова триене, че свети, създавайки светлинни показва, че астрономите могат да видят от Земята.
Някои супермасивни черни дупки, поставени върху тези видове светлина, показват през цялото време. Но Стрелец А * е един от по-често срещаните, "тихи", видове свръхмасивна черна дупка. Структурата изглежда не затрупва много материал. И екипът на Доуел подозира, че тези интензивни магнитни полета може да са причина.
За да картографира линиите на магнитното поле, екип от изследователи посочи инфрачервен телескоп на НАСА, наречен SOFIA - монтиран на гърба на самолет Boeing 747 - в Стрелец А *. Те все още не са публикували официално своите резултати, но изследователите са представили своите открития на заседанието през юни на Американското астрономическо общество и са ги описали в изявлението на НАСА. SOFIA не можеше да види невидимите линии, но можеше да види праховите частици, които плуват през тези линии. А структурата на магнитното поле накара всички частици да сочат в една посока. Тези подравнени частици от своя страна поляризираха инфрачервената светлина, преминаваща през праха - по същия начин слънчевите очила могат да поляризират светлината, преминаваща през тях - което позволява на изследователите да разберат къде са линиите и в каква посока са насочени.
Астрономите, които не участват в изследването, заявиха, че измерването на линиите на магнитното поле е вълнуващо, но бяха скептични, че тези линии напълно отчитат спокойното състояние на черната дупка. (Всеки от тях също отбеляза, че е трудно да се оцени напълно работата преди публикуването на документа.)
Ерин Бонинг, астрофизик и изследовател на черни дупки в университета Емори, който не е участвал в работата на СОФИЯ, посочи, че изображението на линиите на магнитното поле е около 10 светлинни години, където 1 светлинна година е равна на около 5,9 трилиона мили (9,5 трилиона километра). Това е много по-широко от Стрелец А * - обект, който би се побрал в нашата слънчева система - и затова е твърде голям, за да заснеме детайли в непосредствена близост до черната дупка. По-малкият, по-близък регион, според нея, е мястото, където можете да очаквате най-важните събития, които да забият материал в черна дупка - или да държите материала на мястото си - да се състоят.
„Съобщението за пресата изглежда подсказва, че магнитното поле насочва материала в орбита, която„ пропуска “черната дупка. Това би било правдоподобно обяснение за липсата на силно нарастване на Sgr A *," Бонинг пише в имейл до Наука на живо.
Въпреки това, тя посочи, че не е задължително да очаквате материал да попадне в черна дупка, дори без магнитното поле. Повечето свръхмасивни черни дупки не успяват да абсорбират толкова много материал - може би защото голяма част от него се натрупва в акреционния диск, обикалящ около тъмния космически звяр - и остава доста тих.
"Можете да мислите за това по този начин: Колкото и масивен да е Sgr A *, той е физически * мъничка * мишена в астрономически мащаби. За да може материята да падне в близост до хоризонта на събитията, тя трябва да се движи повече или по-малко директно към него - каза Бонинг.
Това се случва най-често в галактики, които наскоро са претърпели насилствени сливания, каза тя. Но Млечният път не е претърпял толкова скорошно сливане.
"Ако сте структурирали магнитни полета на светлинни години от черната дупка достатъчно силни, за да насочват движението на газа, може да се окаже, че това е допълнителен механизъм, предотвратяващ навлизането на материята в галактически центрове", каза Бонинг.
Но това не означава, че магнитното поле е основният механизъм за поддържане на тихата черна дупка.
Мисти Бенц, астрофизик от държавния университет в Джорджия, който също не е участвал в изследванията, изтъкна, че дори и магнитните полета да играят важна роля за поддържане на тихия Стрелец А *, това не означава, че подобни сили работят на тихи супермасиви черни дупки в други галактики.
„Нашата галактика е малко по-специална, тъй като нашето местоположение вътре в нея означава, че можем да изучаваме много свойства и региони много подробно“, каза тя. "Другите галактики обаче обикновено са твърде отдалечени, за да постигнат същото ниво на разделителна способност и подробности, особено когато говорим за препълнените среди в техните галактически центрове."
И това, което е вярно в Млечния път, може да не е вярно другаде.
"Може да има най-различни причини, поради които други черни дупки не се хранят, включително ударни вълни и ветрове от експлозии на свръхнови, които изхвърлят газа от центъра на галактиката, или просто може да има цялостно отсъствие на газ в центъра на галактиката," - каза Бенц.
Симеон Бърд, астрофизик от Калифорнийския университет в Ривърсайд, който също не е участвал в изследванията, каза на Live Science, че „Магнитните полета със сигурност могат да помогнат да се обясни защо някои черни дупки са в тишина, докато други са активни“, но като Bentz посочи , "всички останали свръхмасивни черни дупки са много по-далеч, така че не е лесно да се измери магнитните полета около тях."
Подобно на Bentz, Bird се интересува от други обяснения защо черните дупки утихват.
"Друга възможност, която може да помогне да се запазят черните дупки в тишина, е че по време на активна фаза черната дупка загрява газа около нея до точката, в която е напълно нарушена", каза той. "Ако черната дупка е много активна, енергията от черната дупка може да бъде в състояние просто да отстрани напълно газа и да го избие чисто от галактиката."
И щом това се случи, тази черна дупка вероятно ще затихне.
И все пак, въпреки известния скептицизъм, че линиите на магнитното поле могат напълно да обяснят защо Стрелец А * е толкова тих - или че други супермасивни черни дупки са тихи по същата причина - Бонинг, Бенц и Бърд нарекоха изследването важно, казвайки, че предлага на астрономите ново ключове за отключване на мистериите на свръхмасивно поведение на черната дупка.
„Всяко откритие, подобно на ролята на магнитните полета около Стрелец А *, помага да се осигури едно парче от пъзела, а с достатъчно парчета пъзел можем да се надяваме да разберем жизнените цикли на галактиките и черните дупки, които те приютяват“, Бенц казах.
Бележка на редактора: Поради грешка в процеса на редактиране, тази статия първоначално е сгрешила дължината на светлината. Всъщност отнема светлина за 1 година, за да изминете 5,9 трилиона мили (9,5 трилиона километра) във вакуум.
