Juodosios skylės, tie žavintys išskirtinumai, sėdintys ant žinomo ir nežinomo taško, vis stebina mus savo elgesiu. Kaip paaiškino tokios organizacijos kaip „Event Horizon“ teleskopas, apie skylutes mes nežinome daug, o dar blogiau - net nežinome, kiek mes nežinome.
Dabar mokslininkai pastebėjo naują, juodosios skylės paslaptį papildantį reiškinį: greitai besisukančią juodąją skylę, išstumiančią didžiulius plazmos pliūpsnius.
Aptariama juodoji skylė yra dvejetainės poros, vadinamos V404 Cygni, dalis. Juodoji skylė praryja savo žvaigždę žvaigždę, čiulpia jos masę į savo įbrėžimo diską, tada išmeta medžiagą per du purkštukus. Tai nėra neįprasta juodosios skylės atveju, nors ne visi jie turi purkštukus. Tačiau neįprasta yra tai, kad laikas buvo išpiltas purkštukais. Medžiaga, o ne nuolatinis srautas, išeina iš dėmelių.
„V404 Cygni“ nutolęs nuo Žemės maždaug 8000 šviesmečių. Pirmą kartą jis buvo pastebėtas 1989 m., Kai jis išmetė didžiulį energijos suvartojimą ir radiaciją. Tada jis neveikė 26 metus.
Tada, 2015 m., Jis vėl įsiliepsnojo, ir Europos kosmoso agentūros (ESA) INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) palydovas galėjo jį ištirti didelės energijos gama spinduliais. Tai tapo ryškiausiu dangaus objektu gama spinduliais. Tuo metu INTEGRAL projekto mokslininkas Erikas Kuulkersis sakė:Šiuo metu šio šaltinio elgesys yra nepaprastas - pasikartojantys ryškūs šviesos blyksniai laiko skalėse, trumpesnėse nei valanda, yra kažkas retai pastebimi kitose juodųjų skylių sistemose.”
Kas įvyko?
Naudinga pažvelgti, kaip paprastai veikia tokios juodosios skylės kaip ši. Didžiulis juodosios skylės sunkumas atitraukia medžiagą nuo žvaigždės kompanionės į jos sukaupimo diską. Plėvelės diskas sukasi, įkaitina medžiagą ir sukelia „spindesį“. Dalis medžiagos niekada nepasiekia juodosios skylės ir yra išmetama per purkštukus.
Greitas pažangumas iki šiol, ir naujas tyrimas, pagrįstas duomenimis, surinktais per daugelio observatorijų 2015 m. Protrūkį, pateikia paaiškinimą.
“Proveržio metu mes pastebėjome detales apie purkštukų išmetimą, kai medžiaga išmetama labai dideliu greičiu iš juodosios skylės., - sako Simone Migliari, ESA astrofizikė, kuri yra bendraautorė. „Mes galime pamatyti purkštukus, šaunančius įvairiomis kryptimis per mažiau nei valandą, tai reiškia, kad vidiniai sistemos regionai sukasi gana greitai.”
Taip, juodoji skylė valgo savo palydovę žvaigždę, čiulpia medžiagą į jos kaupimosi diską. Taip, dalis diske esančios medžiagos yra išskleidžiama purkštukais. Bet, anot tyrimo, tai atsitinka tiktai pliūpsniais, nes dėl tam tikrų priežasčių juodoji skylė yra netinkamai suderinta su savo sukaupimo disku.
„V404 Cygni“ skiriasi tuo, kad mes manome, kad medžiagos diskas ir juodoji skylė yra netinkamai suderinti, - sako docentas Jamesas Miller-Jonesas iš Tarptautinio radijo astronomijos tyrimų centro (ICRAR), Curtino universiteto (Australija), kuris yra pagrindinis naujojo straipsnio autorius.
“Panašu, kad vidinė disko dalis banguoja kaip sulėtėjantis besisukantis viršus, o ugnis purškiama į skirtingas puses, nes keičiasi orientacija..”
Bangavimas reiškia, kad medžiaga nenusileidžia į juodąją skylę tolygiai. Kai įvyksta protrūkis, tai reiškia, kad per trumpą laiką į skylę pateko didelis kiekis medžiagos. Tai padidina akumuliaciniame diske esančios medžiagos kiekį ir sukelia energijos protrūkį.
INTEGRAL buvo neatsiejama šio tyrimo dalis, nes jis keturias savaites stebėjo „V404 Cygni“. Kitos observatorijos galėjo stebėti tik keletą valandų. INTEGRAL stebėjimai leido mokslininkams išsiaiškinti juodosios skylės mechaniką, jos geometriją ir energijos lygius bei užmegzti ryšį tarp įtekančios ir ištekančios medžiagos.
“Naudodamiesi INTEGRAL, mes galėjome nuolat žiūrėti į V404 Cygni keturias savaites, tuo tarpu kiti didelės energijos palydovai galėjo tik trumpiau fotografuoti., - sako Erikas Kuulkersis, ESA INTEGRAL projekto mokslininkas.
“Rentgeno duomenys palaikyti modelį, kuriame vidinė akcento disko dalis yra pakreipta likusios sistemos atžvilgiu, greičiausiai dėl to, kad juodosios skylės nugara yra pasvirusi palydovo žvaigždės orbitos atžvilgiu, - aiškina Simone.
Lieka klausimas, kodėl jis netinkamai suderintas?
Yra tik keletas išankstinių spėlionių dėl netinkamo reguliavimo priežasties. Tai galėjo būti supernova.
Kadangi pati juodoji skylė buvo sukurta supernovos, šis pradinis smūgis galėjo sukelti netinkamą jos akcento disko skylę ir vidinį segmentą. Bet kokiu atveju tai rodo modeliavimas.
“Rezultatai tiktų scenarijui, taip pat ištirtam naujausiuose kompiuteriniuose modeliuose, kur akiduobės srautas šalia juodosios skylės ir purkštukai gali pasisukti kartu, - sako Kuulkersas.
“Turėtume tikėtis panašios dinamikos bet kurioje stipriai akrilizuojančioje juodoje skylėje, kurios nugara yra netinkamai suderinta su įtekančiomis dujomis, ir aiškindamiesi juodųjų skylių visoje Visatoje stebėjimus turėsime atsižvelgti į skirtingus purkštukų pasvirimo kampus..”
Šaltiniai:
- Tyrimo darbas: Sparčiai besikeičianti reaktyvinio oro orientacija žvaigždžių masės juodųjų skylių sistemoje VG404 Cygni
- Pranešimas spaudai: Spjaudoma juoda skylė
- EKA INTEGRAL misija
- Pranešimas spaudai: „Monster Black Hole“ atsibunda po 26 metų
