Свръхмасивна черна дупка наскоро бе уловена да хвърли звезда и потокът от частици, които черната дупка изплю, може да разкрие таен принцип, който управлява как растат галактиките.
Празникът на черната дупка е открит за първи път на 11 ноември 2014 г. от рентгенови и радио телескопи по целия свят. Сигналите, идващи от 300 милиона светлинни години далеч от Земята, улавяха бруталните последни моменти на звезда, известна като прилив на разрушаване на приливите и отливите. Този взрив на електромагнитна енергия се случва, когато огромното гравитационно дърпане на черна дупка разкъсва минаваща звезда.
"Черната дупка първо унищожава звездата. Тя прави супа от нея", казва Джирадж Пашам, докторантура в Института за астрофизика и космически изследвания в Кавли към Масачузетския технологичен институт и водещ автор на документ, публикуван тази седмица в Astrophysical Journal. "Когато това се случи, ние виждаме внезапна светкавична радиация в небето. Супата постепенно попада в черната дупка и така се черни дупката."
Но имаше едно смущаващо нещо относно сигнала: Докато схемата на рентгеновите сигнали беше почти идентична с тази в радиосигналите, свързани със събитието, радиосигналът отразява случилото се в рентгеновия сигнал 13 дни по-рано. Тоест, когато рентгеновият сигнал става по-ярък, радиосигналът ще отразява това увеличение на яркостта близо две седмици по-късно.
Това накара астрономите да постулират, че източникът на рентгеновия сигнал трябва да бъде материята, която е насочена и захранвана от черната дупка, докато радиовълните идват от поток от силно енергизиран материал, избягал от черната дупка, наречен релативистичен струя.
Преди това учените смятали, че радиовълните идват от експлозията на звездата, тъй като тя се забива от приливни вълни от черната дупка. Според тази хипотеза експлозията зарежда с плазмени частици в заобикалящото ги пространство и тези енергизирани частици след това излъчват радио вълни. Ако обаче това беше така, нямаше да има връзка между радиовълните и рентгеновите лъчи, генерирани от материала, попадащ в черната дупка, казаха изследователите.
"Ние твърдим, че това свързване между радиото и рентгеновото лъчение ни казва, че радиото трябва да идва от струята и че струята се регулира чрез нарастването", или растежа на черната дупка, каза Пашам пред Live Science. „Данните ясно показват, че каквото попадне в черната дупка, задвижва струята.“
Докато черната дупка поглъща повече от "звездната супа", струята, която избяга от черната дупка, се засилва. Това изследване бележи първия път, когато астрономите са забелязали подобна връзка в един обект, казват изследователите.
"Това ни казва, че скоростта на захранване на черната дупка контролира силата на струята, която произвежда", казва Пашам в изявление. "Добре подхранената черна дупка произвежда силна струя, докато недохранената черна дупка произвежда слаба струя или изобщо няма струя."
Галактика растеж
Пашам каза, че ако бъдещите наблюдения покажат подобен модел, учените могат да започнат да разбират произхода на мистериозните струи. Тези струи изтичат от черни дупки с почти скоростта на светлината и някои астрономи смятат, че струите могат да бъдат източник на галактически космически лъчи, потоците от високоенергийни частици да се увеличават през космоса на огромни разстояния.
„Как самолетите се пускат от черни дупки, това е голяма мистерия в астрофизиката“, каза Пашам.
Отвъд това, ако една обикновена връзка обвързва скоростта на нарастване или скоростта, с която черна дупка нагъва маса, с размера на релативистката струя на черната дупка, тази връзка може да повлияе на това как растат галактиките, казват изследователите в изявление. Това е така, защото галактиките растат, когато се образуват нови звезди, но за формирането на звезди са необходими студени температури. Междувременно струите с черна дупка загряват заобикалящата ги среда, което може временно да стане твърде горещо, за да се образуват нови звезди. След това знанията за размера на черните дупки могат да бъдат използвани за прогнозиране на темповете на растеж на галактиката.
"Ако скоростта, с която се захранва черната дупка, е пропорционална на скоростта, с която изпомпва енергия, и ако това наистина работи за всяка черна дупка, това е проста рецепта, която можете да използвате при симулации на еволюцията на галактиката", каза Пашам в изявлението. "Значи, това намеква за някаква по-голяма картина."
