Въпреки че гравитацията от черните дупки е толкова силна, че светлината дори не може да избяга, можем да видим радиацията от прегрятата материя, която предстои да се консумира. Досега учените не бяха в състояние да обяснят как цялата тази материя непрекъснато попада в черната дупка - тя трябва просто да орбитира, като планетите, обикалящи около звезда. Нови данни от рентгеновата обсерватория Чандра показват, че мощното магнитно поле на черна дупка създава турбуленция в заобикалящата материя, която помага да я закара навътре, за да бъде консумирана.
Черните дупки осветяват Вселената и сега астрономите най-накрая могат да знаят как. Новите данни от рентгеновата обсерватория Чандра на НАСА показват за първи път, че мощните магнитни полета са ключът към тези блестящи и стряскащи светлинни шоута.
Счита се, че до една четвърт от общата радиация във Вселената, излъчвана след Големия взрив, идва от материал, попадащ към свръхмасивни черни дупки, включително тези, захранващи квазари, най-ярките известни обекти. Десетилетия наред учените се борят да разберат как черните дупки, най-мрачните обекти във Вселената, могат да бъдат отговорни за такива огромни количества радиация.
Нови рентгенови данни от Чандра дават първото ясно обяснение за това, което движи този процес: магнитните полета. Чандра наблюдава система от черна дупка в нашата галактика, известна като GRO J1655-40 (за кратко J1655), където черна дупка дърпа материал от другарска звезда в диск.
„По междугалактически стандарти J1655 е в задния ни двор, така че можем да го използваме като мащабен модел, за да разберем как работят всички черни дупки, включително чудовищата, открити в квазари“, казва Джон М. Милър от Мичиганския университет, Ан Арбър, чийто Докладът за тези резултати се появява в седмичния брой на Nature.
Гравитацията сама по себе си не е достатъчна, за да накара газовете в диск около черна дупка да загубят енергия и да паднат върху черната дупка със скоростите, изисквани от наблюденията. Газът трябва да загуби част от орбиталния си ъглов момент, било чрез триене или вятър, преди да може да се върти навътре. Без такива ефекти материята може да остане в орбита около черна дупка за много дълго време.
Учените отдавна смятат, че магнитната турбулентност може да генерира триене в газообразен диск и да задвижва вятър от диска, който носи ъглова инерция навън, което позволява газът да пада навътре.
Използвайки Чандра, Милър и неговият екип предоставиха решаващи доказателства за ролята на магнитните сили в процеса на натрупване на черна дупка. Рентгеновият спектър, броят на рентгеновите лъчи при различни енергии, показа, че скоростта и плътността на вятъра от диска на J1655 съответстват на прогнозите на компютърната симулация за ветровете, управлявани от магнит. Спектралният пръстов отпечатък изключи и двете други големи конкурентни теории за ветровете, задвижвани от магнитни полета.
"През 1973 г. теоретиците излязоха с идеята, че магнитните полета могат да задвижват генерирането на светлина чрез газ, попадащ върху черни дупки", каза съавторът Джон Реймънд от Харвардско-Смитсонския център за астрофизика в Кеймбридж, Масачузетс. 30 години по-късно най-накрая може да имаме убедителни доказателства. "
Това по-дълбоко разбиране за това как черните дупки натрупват материя също така учи астрономите на други свойства на черните дупки, включително как те растат.
„Точно както лекарят иска да разбере причините за заболяване, а не само симптомите, астрономите се опитват да разберат какво причинява явления, които виждат във Вселената“, казва съавторът Дани Стийгс от Харвард-Смитсонския център за астрофизика. „Разбирайки какво прави енергията за освобождаване на материала, докато пада върху черни дупки, може да научим и как материята пада върху други важни обекти.“
В допълнение към акреционните дискове около черните дупки, магнитните полета могат да играят важна роля в дискове, открити около млади звезди, подобни на слънце, където се образуват планети, както и ултра-плътни обекти, наречени неутронни звезди.
Центърът за космически полети „Маршал“ на НАСА, Хънтсвил, Алауа, ръководи програмата „Чандра“ за дирекция „Научна мисия“ на агенцията. Смитсоновската астрофизична обсерватория контролира науката и полетните операции от рентгенологичния център Чандра, Кеймбридж, Масачузетс.
Допълнителна информация и изображения можете да намерите на:
http://chandra.harvard.edu и http://chandra.nasa.gov
Оригинален източник: Chandra News Release
