Παρόλο που η βαρύτητα από τις μαύρες τρύπες είναι τόσο ισχυρή που το φως δεν μπορεί να διαφύγει, μπορούμε να δούμε την ακτινοβολία από την υπερθέρμανση που πρόκειται να καταναλωθεί. Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες δεν μπόρεσαν να εξηγήσουν πώς όλο αυτό το θέμα πέφτει συνεχώς στη μαύρη τρύπα - θα πρέπει να περιστρέφεται σε τροχιά, όπως οι πλανήτες γύρω από ένα αστέρι. Νέα δεδομένα από το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra δείχνουν ότι το ισχυρό μαγνητικό πεδίο μιας μαύρης τρύπας δημιουργεί μια αναταραχή στην περιβάλλουσα ύλη που βοηθά να την οδηγήσει προς τα μέσα για να καταναλωθεί.
Οι μαύρες τρύπες φωτίζουν το Σύμπαν και τώρα οι αστρονόμοι μπορεί τελικά να ξέρουν πώς. Νέα δεδομένα από το Chandra X-ray Observatory της NASA δείχνουν για πρώτη φορά ότι ισχυρά μαγνητικά πεδία είναι το κλειδί για αυτές τις λαμπρές και εκπληκτικές εκπομπές φωτός.
Εκτιμάται ότι έως και το ένα τέταρτο της συνολικής ακτινοβολίας στο Σύμπαν που εκπέμπεται από το Big Bang προέρχεται από υλικό που πέφτει προς υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, συμπεριλαμβανομένων αυτών που τροφοδοτούν τα κβάζαρ, τα πιο φωτεινά γνωστά αντικείμενα. Για δεκαετίες, οι επιστήμονες αγωνίστηκαν να καταλάβουν πώς οι μαύρες τρύπες, τα πιο σκοτεινά αντικείμενα στο Σύμπαν, μπορούν να ευθύνονται για τέτοιες τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας.
Νέα δεδομένα ακτίνων Χ από την Chandra δίνουν την πρώτη σαφή εξήγηση για το τι οδηγεί αυτή τη διαδικασία: μαγνητικά πεδία. Ο Τσάντρα παρατήρησε ένα σύστημα μαύρης τρύπας στον γαλαξία μας, γνωστό ως GRO J1655-40 (J1655, για συντομία), όπου μια μαύρη τρύπα τραβούσε υλικό από ένα συνοδευτικό αστέρι σε έναν δίσκο.
«Με διαγαλαξιακά πρότυπα το J1655 βρίσκεται στην αυλή μας, οπότε μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε ως μοντέλο κλίμακας για να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν όλες οι μαύρες τρύπες, συμπεριλαμβανομένων των τεράτων που βρίσκονται στα κβάζαρ», δήλωσε ο Jon M. Miller του Πανεπιστημίου του Michigan, Ann Arbor, του οποίου χαρτί για αυτά τα αποτελέσματα εμφανίζεται στο τεύχος της φύσης αυτής της εβδομάδας.
Η βαρύτητα από μόνη της δεν είναι αρκετή για να προκαλέσει το αέριο σε ένα δίσκο γύρω από μια μαύρη τρύπα να χάσει ενέργεια και να πέσει στη μαύρη τρύπα με τους ρυθμούς που απαιτούνται από τις παρατηρήσεις. Το αέριο πρέπει να χάσει κάποια από την τροχιακή του γωνιακή ορμή, είτε μέσω τριβής είτε με έναν άνεμο, προτού μπορέσει να περιστραφεί προς τα μέσα. Χωρίς τέτοια αποτελέσματα, η ύλη θα μπορούσε να παραμείνει σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν εδώ και πολύ καιρό ότι η μαγνητική αναταραχή θα μπορούσε να προκαλέσει τριβή σε έναν αέριο δίσκο και να οδηγήσει έναν άνεμο από το δίσκο που φέρει γωνιακή ορμή προς τα έξω επιτρέποντας στο αέριο να πέσει προς τα μέσα.
Χρησιμοποιώντας τον Chandra, ο Μίλερ και η ομάδα του παρείχαν κρίσιμα στοιχεία για το ρόλο των μαγνητικών δυνάμεων στη διαδικασία αύξησης της μαύρης τρύπας. Το φάσμα των ακτίνων Χ, ο αριθμός των ακτίνων Χ σε διαφορετικές ενέργειες, έδειξε ότι η ταχύτητα και η πυκνότητα του ανέμου από το δίσκο J1655 αντιστοιχούσαν σε προβλέψεις προσομοίωσης υπολογιστών για μαγνητικά ανέμους. Το φασματικό δακτυλικό αποτύπωμα απέκλεισε επίσης τις δύο άλλες σημαντικές ανταγωνιστικές θεωρίες για ανέμους που οδηγούνται από μαγνητικά πεδία.
«Το 1973, οι θεωρητικοί βρήκαν την ιδέα ότι τα μαγνητικά πεδία θα μπορούσαν να οδηγήσουν την παραγωγή φωτός από το αέριο που πέφτει στις μαύρες τρύπες», δήλωσε ο συν-συγγραφέας John Raymond του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics στο Cambridge, Mass. 30 χρόνια αργότερα, μπορεί τελικά να έχουμε πειστικά στοιχεία. "
Αυτή η βαθύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η μαύρη τρύπα συσσωρεύει την ύλη διδάσκει επίσης στους αστρονόμους για άλλες ιδιότητες των μαύρων οπών, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου με τον οποίο μεγαλώνουν.
«Ακριβώς όπως ένας γιατρός θέλει να κατανοήσει τις αιτίες μιας ασθένειας και όχι μόνο τα συμπτώματα, οι αστρονόμοι προσπαθούν να καταλάβουν τι προκαλεί φαινόμενα που βλέπουν στο Σύμπαν», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Danny Steeghs του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. «Κατανοώντας τι κάνει το υλικό να απελευθερώνει ενέργεια καθώς πέφτει σε μαύρες τρύπες, μπορούμε επίσης να μάθουμε πώς η ύλη πέφτει σε άλλα σημαντικά αντικείμενα».
Εκτός από τους δίσκους συσσώρευσης γύρω από τις μαύρες τρύπες, τα μαγνητικά πεδία μπορεί να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο σε δίσκους που ανιχνεύονται γύρω από νεαρά αστέρια που μοιάζουν με τον ήλιο όπου σχηματίζονται πλανήτες, καθώς και εξαιρετικά πυκνά αντικείμενα που ονομάζονται αστέρια νετρονίων.
Το Διαστημικό Κέντρο Πτήσης Marshall της NASA, Huntsville, Ala, διαχειρίζεται το πρόγραμμα Chandra για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής του οργανισμού. Το Αστεροφυσικό Παρατηρητήριο Smithsonian ελέγχει τη λειτουργία της επιστήμης και της πτήσης από το κέντρο ακτίνων Χ Chandra, Cambridge, Mass.
Πρόσθετες πληροφορίες και εικόνες μπορείτε να βρείτε στη διεύθυνση:
http://chandra.harvard.edu και http://chandra.nasa.gov
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων Chandra
