Det svarte monsterhullet i midten av Melkeveien er uhyggelig stille, og nå tror astronomer at de vet hvorfor.
Det er usynlige magnetfeltlinjer pakket rundt det - forskere har allerede mistanke om dette. Men nye bilder viser at de usettede linjene danner en struktur som strekker seg lysår over verdensrommet og kan være kraftige nok til å hindre at materialet faller ned i det sorte hullet. Og hvis gigantiske magnetfelt slår materiale inn i en bane som er utenfor det sorte hullets grep, kan det forklare hvorfor det meste slumrer. Faktisk er den så svak at en magnetar kan skjule den på himmelen.
"Spiralformen til magnetfeltet kanaliserer gassen til en bane rundt det sorte hullet," sa C. Darren Dowell, forsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory og hovedforfatter av studien, i en uttalelse fra NASA. "Dette kan forklare hvorfor det svarte hullet vårt er stille mens andre er aktive."
Når ting faller utenfor begivenhetshorisonten for et svart hull, er det funksjonelt borte for alltid. Plassen utenfor hendelseshorisonten er fra vårt perspektiv virkelig svart. Det er ingenting å se der. Men som Event Horizon Telescope sitt bilde av det supermassive sorte hullet i Jomfru A-galaksen i vår, blir hendelseshorisonten rundt et svart hull ofte pakket inn i skyer av fallende materiale. Og at materialet beveger seg så raskt og skaper så mye friksjon at det skinner, og skaper lys viser at astronomer kan se fra Jorden.
Noen supermassive sorte hull satt på den slags lysforestillinger hele tiden. Men Skytten A * er en av de mer vanlige, "ro" typen supermassivt svart hull. Strukturen ser ikke ut til å ødelegge mye materiale. Og Dowells team mistenker at disse intense magnetfeltene kan være grunnen.
For å kartlegge magnetfeltlinjene, pekte et team av forskere et NASA-infrarødt teleskop kalt SOFIA - montert på baksiden av et Boeing 747-fly - på Skytten A *. De har ikke formelt publisert resultatene ennå, men forskerne presenterte funnene sine på møte i juni i American Astronomical Society og beskrev dem i uttalelsen fra NASA. SOFIA kunne selvfølgelig ikke se de usynlige linjene, men den kunne se støvpartiklene flyte gjennom disse linjene. Og magnetfeltstrukturen fikk alle partiklene til å peke i en retning. De justerte partiklene polariserte på sin side det infrarøde lyset som passerte gjennom støvet - på omtrent samme måte som solbriller kan polarisere lys som passerer gjennom dem - slik at forskere kan finne ut hvor linjene var og i hvilken retning de pekte.
Astronomer som ikke var involvert i forskningen, sa at målingen av magnetfeltlinjene var spennende, men var skeptiske til at disse linjene fullt ut sto for det svarte hullets stille tilstand. (Hver av dem bemerket også at det er vanskelig å evaluere arbeidet fullt ut før papiret blir publisert.)
Erin Bonning, en astrofysiker og svart hullforsker ved Emory University som ikke var involvert i SOFIA-arbeidet, påpekte at bildet av magnetfeltlinjene er omtrent 10 lysår på tvers, hvor 1 lysår tilsvarer omtrent 5,9 billioner mil (9,5 billioner kilometer). Det er mye bredere enn Skytten A * - et objekt som vil passe inn i solsystemet vårt - og er derfor for stort til å fange detaljer i umiddelbar nærhet av det sorte hullet. Den mindre, nærmere regionen, sa hun, er der du kan forvente at de viktigste begivenhetene som slår materiale inn i et svart hull - eller holder materialet i sjakk - vil finne sted.
"Pressemeldingen ser ut til å antyde at magnetfeltet kanaliserer materialet til en bane som 'savner' det sorte hullet. Dette vil være en sannsynlig forklaring på mangelen på sterk akkresjon til Sgr A *," skrev Bonning i en e-post til Levende vitenskap.
Imidlertid, påpekte hun, ville du ikke nødvendigvis forvente at materiale skulle falle ned i et svart hull selv uten magnetfeltet. De fleste supermassive sorte hull klarer ikke å absorbere så mye materiale - kanskje fordi mye av det hoper seg opp i skilleplaten som kretser rundt det mørke kosmiske dyret - og holder seg ganske stille.
"Du kan tenke på det på denne måten: Så massiv som Sgr A * er, er det et fysisk * bittelitt * mål på astronomiske skalaer. For å få saken til å falle i nærheten av hendelseshorisonten, må den bevege seg mer eller mindre direkte mot det, "sa Bonning.
Det skjer oftest i galakser som nylig har gjennomgått voldelige fusjoner, sa hun. Men Melkeveien har ikke gjennomgått en så fersk fusjon.
"Hvis du har strukturerte magnetiske felt lysår unna det sorte hullet som er sterkt nok til å rette bevegelsen til gassen, kan det være at dette er en ekstra mekanisme som forhindrer at materie kommer inn i galaktiske sentre," sa Bonning.
Men det betyr ikke at magnetfeltet er hovedmekanismen som holder det sorte hullet stille.
Misty Bentz, en astrofysiker ved Georgia State University som heller ikke var involvert i forskningen, påpekte at selv om magnetiske felt spiller en viktig rolle i å holde Skytten A * stille, betyr det ikke at lignende krefter er på jobb rundt stille supermassivt sorte hull i andre galakser.
"Galaksen vår er litt spesiell fordi vår beliggenhet inne i den betyr at vi kan studere mange egenskaper og regioner i detalj," sa hun. "Andre galakser er imidlertid generelt for fjerne til å oppnå samme nivå av oppløsning og detaljer, spesielt når vi snakker om de overfylte miljøene i deres galaktiske sentre."
Og hva som er sant i Melkeveien, er kanskje ikke sant andre steder.
"Det kan være mange forskjellige grunner til at andre sorte hull ikke mater, inkludert sjokkbølger og vind fra supernovaeksplosjoner som driver ut gassen fra galakssenteret, eller det kan være et generelt fravær av gass i galakssenteret," Sa Bentz.
Simeon Bird, en astrofysiker ved University of California, Riverside, som heller ikke var involvert i forskningen, fortalte Live Science at "Magnetfelt kan sikkert være med på å forklare hvorfor noen sorte hull er i ro mens andre er aktive," men som Bentz påpekte , "alle andre supermassive sorte hull er mye lenger unna, så det er ikke lett å måle magnetiske felt rundt dem."
Som Bentz er Bird interessert i andre forklaringer på hvorfor svarte hull går stille.
"En annen mulighet som kan bidra til å holde sorte hull i ro, er at i løpet av en aktiv fase varmer det sorte hullet gassen rundt det til det punktet hvor det blir fullstendig forstyrret," sa han. "Hvis det sorte hullet er veldig aktivt, kan energien fra det sorte hullet være i stand til å bare fjerne gassen fullstendig, slå den ren ut av galaksen."
Og når det først skjer, vil det sorte hullet sannsynligvis gå stille.
Til tross for en viss skepsis om at magnetfeltlinjene fullt ut kunne forklare hvorfor Skytten A * er så stille - eller at andre supermassive sorte hull er stille av samme grunn - Bonning, Bentz og Bird kalte studien viktig, og sa at den tilbyr astronomer nye nøkler til å låse opp mysteriene om supermassiv atferd i svart hull.
"Hver oppdagelse, som rollen som magnetfelt rundt Skytten A *, hjelper til med å gi ett stykke av puslespillet, og med nok puslespillbrikker kan vi håpe å forstå livssyklusene til galakser og de sorte hullene de er vert for," Bentz sa.
Redaktørens merknad: På grunn av en feil i redigeringsprosessen har denne artikkelen opprinnelig feilaktig lengden på et lysår. Det tar faktisk 1 år å reise 9,5 billioner kilometer i vakuum.
