Synlig lys Hubble-bilde av jetstrålen som sendes ut av det tre milliarder solmasse store hullet i hjertet av galaksen M87 (februar 1998) Kreditt: NASA / ESA og John Biretta (STScI / JHU)
Selv om svarte hull - av sin definisjon og veldig natur - er universets endelige hamstre, som samler og surrer opp materie og energi i den grad ikke engang lys kan unnslippe tyngdekraften, viser de ofte den rare oppførselen til å kaste enorme mengder materiale borte fra dem også, i form av jetfly som sprenger hundretusener - om ikke millioner - lysår ut i verdensrommet. Disse jetflyene inneholder overopphetet plasma som ikke gjorde det forbi det svarte hullets hendelseshorisont, men heller ble "spunnet opp" av sin kraftige tyngdekraft og intense rotasjon og endte opp med å bli skutt utover som fra en enorm kosmisk kanon.
De nøyaktige mekanismene for hvordan alt dette fungerer, er ikke nøyaktig kjent som sorte hull, som det er notorisk vanskelig å observere, og en av de mer forvirrende aspektene av jetting-oppførselen er hvorfor de alltid ser ut til å være i samsvar med rotasjonsaksen til den aktivt matende svarte. hull, så vel som vinkelrett på den medfølgende akkresjonsskiven. Nå støtter ny forskning som bruker avanserte 3D-datamodeller ideen om at det er de svarte hullene?
I en fersk artikkel publisert i tidsskriftet Vitenskap, assisterende professor ved University of Maryland Jonathan McKinney, Kavli Institute-direktør Roger Blandford og Princeton University Alexander Tchekhovskoy rapporterer om funnene deres ved hjelp av datasimuleringer av den komplekse fysikken som ble funnet i nærheten av et matende supermassivt svart hull. Disse GRMHD - som står for General Relativistic Magnetohydrodynamic - datamaskin-simmer følger samspillet mellom bokstavelig talt millioner av partikler under påvirkning av generell relativitet og fysikken til relativistiske magnetiserte plasmer ... i utgangspunktet, de virkelig super-varme tingene som finnes i et svart hulls akkresjonsskive .
Les mer: Først se på en Black Hole-fest
Hva McKinney et al. funnet i simuleringene deres var at uansett hvordan de opprinnelig orienterte det sorte hullets jetfly, endte de til slutt alltid på linje med rotasjonsaksen til selve det sorte hullet - nøyaktig hva som er funnet i observasjoner fra den virkelige verden. Teamet fant ut at dette er forårsaket av at magnetfeltlinjene generert av plasmaet blir vridd av den intense rotasjonen av det sorte hullet, og dermed samlet plasmaet i smale, fokuserte jetfly som sikter bort fra spinnaksene - ofte på begge polene.
På lengre avstand svekkes påvirkningen av det svarte hullets spinn, og dermed kan jetflyene deretter begynne å gå i stykker eller avvike fra de første banene - igjen, det som har blitt sett i mange observasjoner.
Denne "magneto-spin-justeringsmekanismen", som teamet kaller det, ser ut til å være mest utbredt med aktive supermassive sorte hull hvis akkretjonsskive er mer tykk enn tynn - resultatet av å ha enten en veldig høy eller veldig lav innfallsfrekvens saken. Dette er tilfelle med den gigantiske elliptiske galaksen M87, sett ovenfor, som viser en strålende jet skapt av et 3-milliarder solmasse svart hull i sentrum, så vel som det mye mindre massive 4-millioners solmassen SMBH i sentrum av vår egen galakse, Sgr A *.
Les mer: Milky Way’s Black Hole skyter ut lyseste bluss noensinne
Ved å bruke disse funnene kan fremtidige spådommer bli bedre gjort om oppførselen til akselerert materie som faller inn i hjertet av galaksen vår.
Les mer om Kavli Instituttets nyhetsutgivelse her.
Innlagt bilde: Øyeblikksbilde av et simulert svart hullsystem. (McKinney et al.) Kilde: Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC)
