Zbirke

Čudne črne luknje snemajo plazemske curke s svetlobno hitrostjo

Čudne črne luknje snemajo plazemske curke s svetlobno hitrostjo

V zadnjem času se o črnih luknjah veliko naučimo od njihovega izgleda do tega, kje so ali ne. Toda kljub temu, da smo se s temi močnejšimi predmeti bolje seznanili, jih nikoli ne presenetijo.

POVEZANE: TEORIJA TEMNE ZADEVE STEPHENA HAWKINGA, OSLABLJENA Z MOČNIM TELESKOPOM

Vzemite črno luknjo, imenovano V404 Cygni, ki se nahaja 7.800 svetlobnih let stran, v ozvezdju Cygnus. Leta 2015 so teleskopi zajeli luknjo, saj je v enem tednu hitro začela požirati material z zvezde.

Neverjetni pojavi so astronomom zagotovili toliko informacij, da jih še vedno analizirajo.

Njihovo nedavno delo je odkrilo izjemno zanimiv dogodek: relativistični curki - žarki ionizirane snovi, pospešeni blizu svetlobne hitrosti - se tako hitro premikajo, da je njihova sprememba smeri vidna v samo nekaj minutah.

Ko se vrtijo, izkopljejo oblake plazme za visoke hitrosti.

Čudne črne luknje zmedejo astrofizike

"To je eden najbolj izrednih sistemov črnih lukenj, kar sem jih kdaj srečal," je povedal astrofizik James Miller-Jones iz Mednarodnega centra za radioastronomske raziskave (ICRAR) na univerzi Curtin v Avstraliji.

V404 Cygni je sistem, sestavljen iz črne luknje, ki je približno devetkrat večja od mase sonca, in spremljevalne zvezde zgodnje rdečega orjaka, nekoliko manjšega od Sonca.

Spremljevalna zvezda se morda nekoliko razteza, saj črna luknja dejansko počasi porablja rdečega velikana.

Material okoli zvezde se odvleče in kroži okoli črne luknje, kar ustvarja disk snovi, podobno kot vidite, kako voda tvori vrtinec okoli odtoka.

Jets zaradi neusklajenosti

Znanstvenik ugotavlja, da so najbližja območja diska gosta in vroča ter da črna luknja, ko požre zvezdo, izpušča močne curke plazme, verjetno s svojih polov.

Znanstveniki še vedno ne vedo veliko o proizvodnji curkov s črnimi luknjami, toda tisti, ki jih ustvarja V404 Cygni, so še bolj čudni, saj jih oddajajo v tako različnih časovnih okvirih in hitrostih do 60 odstotkov svetlobne hitrosti.

"Mislimo, da sta disk in črna luknja neusklajena," je dejal Miller-Jones.

"Zdi se, da to povzroča, da se notranji del diska niha kot predilnik in sproži curke v različnih smereh, ko spreminja usmerjenost."

Raziskovalci z analogijo vrtavke, ki se upočasnjuje, razložijo, kaj se dogaja. Sprememba rotacijske osi predilnega telesa se imenuje precesija.

Vesolje se vleče

Zahvaljujoč Albertu Einsteinu lahko to idejo razumemo s teorijo, imenovano vlečenje okvirjev. Ker črna luknja vrti svoje gravitacijsko polje, je tako intenzivno, da z njim dejansko raga vesoljski čas.

Da bi to razgradili v primeru V404 Cygni, je akrecijski disk (material, potegnjen z zvezde) v premeru približno 10 milijonov kilometrov.

Toda neusklajenost rotacijske osi črne luknje s tem diskom je zvila notranjih nekaj tisoč kilometrov omenjenega diska.

Učinek vlečenja okvirja povleče ukrivljeni del diska skupaj z vrtenjem črne luknje, kar pa povzroči, da se curki odlepijo v vse smeri.

Odkritje je bilo za moštvo šokantno in briljantno.

"Presenetilo nas je, kar smo videli v tem sistemu - bilo je povsem nepričakovano," je dejal fizik Greg Sivakoff z univerze v Alberti.

"Najdba tega astronomskega podatka je poglobila naše razumevanje, kako lahko delujejo črne luknje in nastanek galaksij. Pove nam nekaj več o tem velikem vprašanju:" Kako smo prišli sem? "

Raziskava skupine je bila objavljena v Nature.


Poglej si posnetek: Znanost na cesti: Opazovanje črnih lukenj v vesolju prof. dr. Tomaž Zwitter (Januar 2022).