Selv om tyngdekraften fra svarte hull er så sterk at lys ikke en gang kan slippe unna, kan vi se strålingen fra den overopphetede saken som er i ferd med å bli fortært. Til nå har ikke forskere kunnet forklare hvordan all denne saken kontinuerlig faller i det sorte hullet - det skulle bare gå i bane, som planeter som går rundt en stjerne. Nye data fra Chandra X-Ray Observatory viser at et svart hulls kraftige magnetfelt skaper en turbulens i omgivelsene som hjelper deg med å drive det innover for å bli fortært.
Svarte hull lyser opp universet, og nå kan astronomer endelig vite hvordan. Nye data fra NASAs Chandra X-ray Observatory viser for første gang at kraftige magnetfelt er nøkkelen til disse strålende og oppsiktsvekkende lysshowene.
Det anslås at opptil en fjerdedel av den totale strålingen i universet som sendes ut siden Big Bang kommer fra materiale som faller mot supermassive sorte hull, inkludert de som driver kvasarer, de lyseste kjente objektene. I flere tiår har forskere kjempet for å forstå hvordan sorte hull, de mørkeste objektene i universet, kan være ansvarlige for så store mengder stråling.
Nye røntgendata fra Chandra gir den første klare forklaringen på hva som driver denne prosessen: magnetiske felt. Chandra observerte et svart hullsystem i vår galakse, kjent som GRO J1655-40 (J1655, kort), der et svart hull trakk materiale fra en følgesvennstjerne inn i en disk.
"Etter intergalaktiske standarder er J1655 i hagen vår, så vi kan bruke den som en skalamodell for å forstå hvordan alle sorte hull fungerer, inkludert monstrene som finnes i kvasarer," sa Jon M. Miller fra University of Michigan, Ann Arbor, hvis papir om disse resultatene vises i ukens utgave av Nature.
Tyngdekraften alene er ikke nok til å føre til at gass i en skive rundt et svart hull mister energi og faller ned på det sorte hullet med de hastighetene som krever observasjoner. Gassen må miste noe av dets vinkelmoment i bane, enten gjennom friksjon eller en vind, før den kan spiral innover. Uten slike effekter kan materien forbli i bane rundt et svart hull i veldig lang tid.
Forskere har lenge tenkt at magnetisk turbulens kan generere friksjon i en gassformig skive og drive en vind fra disken som bærer vinkelmoment utover slik at gassen kan falle innover.
Ved å bruke Chandra ga Miller og teamet hans avgjørende bevis for rollen som magnetiske krefter i sorte hullets akkresjonsprosess. Røntgenspekteret, antall røntgenstråler ved forskjellige energier, viste at hastigheten og tettheten av vinden fra J1655's disk tilsvarte datasimuleringsspådommer for magnetisk drevne vinder. Det spektrale fingeravtrykket utelukket også de to andre store konkurrerende teoriene om vind drevet av magnetfelt.
"I 1973 kom teoretikere på ideen om at magnetfelt kunne drive generasjonen av lys ved at gass falt på svarte hull," sa medforfatter John Raymond fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Mass. "Nå, over 30 år senere har vi endelig overbevisende bevis. ”
Denne dypere forståelsen av hvordan sorte hull skifter materie lærer også astronomer om andre egenskaper ved sorte hull, inkludert hvordan de vokser.
"Akkurat som en lege ønsker å forstå årsakene til en sykdom og ikke bare symptomene, prøver astronomer å forstå hva som forårsaker fenomener de ser i universet," sa medforfatter Danny Steeghs også fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Ved å forstå hva som får materiale til å frigjøre energi når det faller ned på sorte hull, kan vi også lære hvordan materie faller på andre viktige gjenstander."
I tillegg til akkresjonsskiver rundt svarte hull, kan magnetiske felt spille en viktig rolle i disker som blir oppdaget rundt unge sollignende stjerner der planeter dannes, samt ultratette gjenstander som kalles nøytronstjerner.
NASAs Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., Administrerer Chandra-programmet for byråets Science Mission Directorate. Smithsonian Astrophysical Observatory kontrollerer vitenskap og flyoperasjoner fra Chandra X-ray Center, Cambridge, Mass.
Ytterligere informasjon og bilder finner du på:
http://chandra.harvard.edu og http://chandra.nasa.gov
Originalkilde: Chandra News Release
