Μια πιο προσεκτική ματιά στην άκρη μιας μαύρης τρύπας

Μια νέα εικόνα της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας M87 αποκαλύφθηκε, αποκαλύπτοντας μια πιο προσεκτική ματιά στο πώς αλληλεπιδρά με την ύλη που την περιβάλλει.

Η διεθνής ομάδα που εργάζεται στο τηλεσκόπιο Event Horizon (EHT) δημοσίευσε την πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας το 2019, αποκαλύπτοντας μια φωτεινή δομή σαν δακτύλιος με μια σκοτεινή κεντρική περιοχή που περιγράφεται ως η σκιά της μαύρης τρύπας.

Οι ερευνητές παρατήρησαν σημάδια μαγνητικών πεδίων στην άκρη της μαύρης τρύπας, όπου πέφτει κάποια ύλη.

Εν τω μεταξύ, άλλη ύλη εκτοξεύεται στο διάστημα με τη μορφή φωτεινών, ισχυρών πίδακες που εκτείνονται σε απόσταση τουλάχιστον 5.000 ετών φωτός, πέρα ​​από τον γαλαξία στον οποίο βρίσκεται η μαύρη τρύπα.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τις μαύρες τρύπες:

• Καταρρέουν οι μαύρες τρύπες;
• Μπορεί να υπάρχει ζωή γύρω από μια μαύρη τρύπα;

Χρησιμοποιώντας τα ίδια δεδομένα με την πρώτη τους εικόνα, η συνεργασία με το University College του Λονδίνου (UCL) ανέλυσε το πολωμένο φως γύρω από τη μαύρη τρύπα - φως του οποίου τα κύματα δονούνται μόνο προς μία κατεύθυνση.

Το φως γίνεται πολωμένο όταν εκπέμπεται σε θερμές περιοχές του χώρου που μαγνητίζονται. Εξετάζοντας πώς έχει πολωθεί, οι αστρονόμοι μπορούν να μάθουν για το υλικό που το παρήγαγε.

Τα νέα στοιχεία φέρνουν τους ερευνητές ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο παράγονται αυτοί οι μυστηριώδεις πίδακες και πώς τα μαγνητικά πεδία φαίνεται να κρατούν το ζεστό αέριο έξω από τη μαύρη τρύπα, βοηθώντας την να αντισταθεί στην έλξη της βαρύτητας.

Ο συν-συγγραφέας και μέλος της συνεργασίας EHT Dr Ziri Younsi, του Mullard Space Science Laboratory του UCL, δήλωσε:«Αυτές οι πρωτοποριακές μετρήσεις της πόλωσης του φωτός που παράγεται στην άκρη του ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας μας παρέχουν συναρπαστικές νέες ιδέες για τη φυσική διεργασίες με τις οποίες οι μαύρες τρύπες τρέφονται με την ύλη και πώς είναι σε θέση να τροφοδοτήσουν τέτοιες τρομερές σχετικιστικές εκροές όπως οι αστροφυσικοί πίδακες.

«Συγκεκριμένα, υπαινίσσονται τον ρόλο που διαδραματίζουν τα μαγνητικά πεδία σε αυτές τις διαδικασίες.»

Ο Δρ Τζέισον Ντέξτερ, από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, Μπόλντερ, στις ΗΠΑ, δήλωσε:«Οι παρατηρήσεις υποδηλώνουν ότι τα μαγνητικά πεδία στην άκρη της μαύρης τρύπας είναι αρκετά ισχυρά ώστε να ωθήσουν προς τα πίσω το καυτό αέριο και να το βοηθήσουν να αντισταθεί στην έλξη της βαρύτητας.

"Μόνο το αέριο που γλιστράει μέσα από το πεδίο μπορεί να σπείρει προς τα μέσα στον ορίζοντα γεγονότων."

Το EHT είναι μια διεθνής συνεργασία που δημιουργήθηκε για να απεικονίσει μια μαύρη τρύπα συνδέοντας οκτώ επίγεια ραδιοτηλεσκόπια παγκοσμίως για να φτιάξει ένα εικονικό τηλεσκόπιο μεγέθους Γης με άνευ προηγουμένου ευαισθησία και ανάλυση. Η ανάλυση είναι αρκετά ευκρινής για να τραβήξει ένα πορτοκάλι στη Σελήνη από τη Γη.

Η μαύρη τρύπα στην εικόνα βρίσκεται σε έναν γαλαξία που ονομάζεται Messier 87, ή M87, και απέχει 55 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Έχει μάζα 6,5 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου.

Διαβάστε περισσότερα για την κοσμολογία:

• Πώς υπολογίζουμε τις αποστάσεις από άλλους γαλαξίες;
• Τι ήταν πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη;

Οι φωτεινοί πίδακες ενέργειας και ύλης που παράγονται από μια μαύρη τρύπα είναι ένα από τα πιο μυστηριώδη χαρακτηριστικά του γαλαξία.

Το μεγαλύτερο μέρος της ύλης κοντά στην άκρη μιας μαύρης τρύπας πέφτει μέσα, αλλά μερικά από τα γύρω σωματίδια διαφεύγουν λίγες στιγμές πριν τη σύλληψη και εκτοξεύονται πολύ έξω στο διάστημα με τη μορφή πίδακες.

Οι αστρονόμοι έχουν βασιστεί σε διαφορετικά μοντέλα για το πώς συμπεριφέρεται η ύλη κοντά στη μαύρη τρύπα για να κατανοήσουν καλύτερα αυτήν τη διαδικασία.

Αλλά ακόμα δεν γνωρίζουν ακριβώς πώς εκτοξεύονται πίδακες μεγαλύτεροι από τον γαλαξία από την κεντρική του περιοχή, η οποία είναι τόσο μικρή σε μέγεθος όσο το Ηλιακό Σύστημα, ούτε πώς ακριβώς πέφτει η ύλη στη μαύρη τρύπα.

Οι ερευνητές λένε ότι οι παρατηρήσεις παρέχουν νέες πληροφορίες σχετικά με τη δομή των μαγνητικών πεδίων ακριβώς έξω από τη μαύρη τρύπα. Διαπίστωσαν ότι μόνο τα θεωρητικά μοντέλα που διαθέτουν ισχυρά μαγνητισμένο αέριο μπορούν να εξηγήσουν αυτό που βλέπουν στον ορίζοντα γεγονότων.

Οι νέες παρατηρήσεις περιγράφονται σε δύο δημοσιεύσεις στο The Astrophysical Journal Letters .