Каква всъщност е средата около една черна дупка? Астрономите получават по-добра идея, като наблюдават светлината, идваща от диска за натрупване, заобикалящ черни дупки. Светлината не е постоянна - тя пламва, разпръсква и искри - и това трептене осигурява нови и изненадващи поглед върху колосалното количество енергия, излъчвано от около черните дупки. Като картографират доколко вариранията във видимата светлина съвпадат с рентгеновите лъчи за много кратки времеви интервали, астрономите показаха, че магнитните полета трябва да играят решаваща роля в начина, по който черните дупки поглъщат материята.
„Бързото трептене на светлина от черна дупка най-често се наблюдава при рентгенови дължини на вълните“, казва Пошак Ганди, който ръководи международния екип, който отчита тези резултати. „Това ново изследване е едно от малкото до момента, които също изследват бързите вариации на видимата светлина и най-важното как тези колебания са свързани с рентгеновите лъчи.“
Наблюденията проследяват трептенето на черните дупки едновременно с помощта на два различни инструмента, един на земята и един в космоса. Данните от рентгеновите лъчи са взети с помощта на спътника на Роси за рентгенов тайминг на NASA на Роси. Видимата светлина беше събрана с високоскоростната камера ULTRACAM, гостуващ инструмент в много големия телескоп (VLT) на ESO, записвайки до 20 изображения в секунда. ULTRACAM е разработен от членовете на екипа Вик Диллон и Том Марш. „Това са сред най-бързите наблюдения на черна дупка, получена някога с голям оптичен телескоп“, казва Дилон.
За своя изненада астрономите открили, че колебанията на яркостта във видимата светлина са дори по-бързи от тези, наблюдавани при рентгеновите лъчи. Освен това, откритите вариации на видимата светлина и рентгеновите лъчи не са едновременни, а следват повтарящ се и забележителен модел: малко преди рентгеновия пламък видимата светлина затъмнява и след това се издига до ярка светкавица за мъничка частица от секундата, преди бързо да намалее отново.
Гледайте филм за колебанията.
Никоя от тази радиация не излиза директно от черната дупка, а от интензивните енергийни потоци на електрически заредена материя в нейната близост. Околната среда на черна дупка непрекъснато се променя от конкуриращи се сили като гравитация, магнетизъм и експлозивно налягане. В резултат на това светлината, излъчвана от горещите потоци на материята, варира по яркост по неясен и хазарен начин. „Но моделът, открит в това ново проучване, притежава стабилна структура, която се откроява сред иначе хаотична променливост и така може да даде жизнени улики за доминиращите основни физически процеси в действие“, казва членът на екипа Анди Фабиан.
Излъчването на видима светлина от кварталите на черните дупки се смяташе за вторичен ефект, като първичен изблик на рентгенови лъчи осветява околния газ, който впоследствие свети във видимия обхват. Но ако това беше така, всички вариации на видимата светлина биха изоставали от рентгеновата променливост и биха били много по-бавни, за да достигнат пика и да избледнеят. „Откритото бързо трептене на видима светлина веднага изключва този сценарий и за двете проучени системи“, твърди Ганди. „Вместо това вариантите в рентгеновата и видимата светлина трябва да имат някакъв общ произход и много близък до самата черна дупка.“
Силните магнитни полета са най-добрият кандидат за доминиращия физически процес. Действайки като резервоар, те могат да попият освободената енергия близо до черната дупка, съхранявайки я, докато тя не може да бъде изхвърлена като гореща (мултимилионна) рентгенова плазма, или като потоци от заредени частици, пътуващи в близост до скоростта на светлината. Разделянето на енергията в тези два компонента може да доведе до характерния модел на рентгенова и видима светлина.
Доклади за това изследване: Тук и тук
Източник: ЕСО
