Nors juodųjų skylių sunkis yra toks stiprus, kad šviesa net negali ištrūkti, mes galime pamatyti radiaciją, kurią sukelia sunaudota perkaitinta medžiaga. Iki šiol mokslininkai negalėjo paaiškinti, kaip visas šis reikalas nuolat patenka į juodąją skylę - jis turėtų tiesiog skristi orbita, kaip planetos, einančios aplink žvaigždę. Nauji „Chandra“ rentgeno spindulių observatorijos duomenys rodo, kad galingas juodosios skylės magnetinis laukas sukuria aplinkinių medžiagų turbulenciją, padedančią ją nukreipti į vidų.
Juodosios skylės apšviečia Visatą, ir dabar astronomai gali pagaliau žinoti, kaip tai padaryti. Nauji NASA „Chandra“ rentgeno spindulių observatorijos duomenys pirmą kartą rodo, kad galingi magnetiniai laukai yra šių ryškių ir stulbinamų šviesos šou raktas.
Manoma, kad iki ketvirtadalio visos spinduliuotės, skleidžiančios Visatą nuo Didžiojo sprogimo, patenka į medžiagas, patenkančias link supermasyvių juodųjų skylių, įskaitant tuos, kurie maitina kvazarus, ryškiausius žinomus objektus. Dešimtmečiais mokslininkai stengėsi suprasti, kaip juodosios skylės, tamsiausi Visatos objektai, gali būti atsakingos už tokius nepaprastus radiacijos kiekius.
Nauji „Chandra“ rentgeno duomenys pateikia pirmą aiškų paaiškinimą, kas skatina šį procesą: magnetinius laukus. Chandra stebėjo juodųjų skylių sistemą mūsų galaktikoje, žinomą kaip GRO J1655-40 (trumpai - J1655), kur juodoji skylė traukė medžiagą iš papildomos žvaigždės į diską.
„Pagal tarpgalaktinius standartus J1655 yra mūsų kieme, todėl galime naudoti jį kaip mastelio modelį, kad suprastume, kaip veikia visos juodosios skylės, įskaitant kvazaruose aptinkamus monstrus“, - sakė Jon M. Miller iš Mičigano universiteto Ann Arbor, kurio popierius apie šiuos rezultatus pasirodo šios savaitės „Nature“ numeryje.
Vien tik gravitacijos nepakanka, kad dujos diske, esančiame aplink juodąją skylę, prarastų energiją ir kristų ant juodosios skylės tokiu greičiu, kokio reikalauja stebėjimai. Dujos turi prarasti tam tikrą savo orbitos kampinį impulsą dėl trinties ar vėjo, kad galėtų spiralėti į vidų. Be tokio poveikio, medžiaga labai ilgai galėtų likti orbitoje aplink juodąją skylę.
Mokslininkai ilgai galvojo, kad magnetinis turbulencija gali sukelti trintį dujiniame diske ir išstumti vėją iš disko, kuris kampinį momentą nukreipia į išorę, leisdamas dujoms kristi į vidų.
Naudodamasis „Chandra“, Milleris ir jo komanda pateikė svarbių įrodymų apie magnetinių jėgų vaidmenį juodosios skylės kaupimosi procese. Rentgeno spindulių spektras, rentgeno spindulių skaičius skirtingomis energijomis, parodė, kad vėjo greitis ir tankis iš J1655 disko atitiko kompiuterio imitavimo prognozes magnetiškai varomiems vėjams. Spektrinis pirštų atspaudas taip pat atmetė dvi kitas pagrindines konkuruojančias teorijas dėl vėjų, kuriuos varo magnetiniai laukai.
„1973 m. Teoretikai sugalvojo idėją, kad magnetiniai laukai gali skatinti šviesos generavimą dujomis, patenkančiomis į juodąsias skylutes“, - sakė bendraautorius Johnas Raymondas iš Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro Kembridže, Masačusetso valstijoje. Po 30 metų mes galiausiai turėsime įtikinamų įrodymų. “
Šis gilesnis supratimas apie tai, kaip juodosios skylės išskiria medžiagą, taip pat moko astronomus apie kitas juodųjų skylių savybes, įskaitant tai, kaip jos auga.
„Kaip ir gydytojas nori suprasti ne tik simptomus, bet ir ligos priežastis, astronomai bando suprasti, kas sukelia Visatos reiškinius“, - sakė bendraautorius Danny Steeghs iš Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro. „Suprasdami, kas daro medžiagą išlaisvinančią energiją, kai ji patenka į juodąsias skyles, mes taip pat galime išmokti, kaip materija patenka į kitus svarbius objektus“.
Be įbrėžimų diskų aplink juodąsias skylutes, magnetiniai laukai gali vaidinti svarbų vaidmenį diskuose, aptinkamuose aplink jaunas į saulę panašias žvaigždes, kur formuojasi planetos, taip pat ultra tankius objektus, vadinamus neutroninėmis žvaigždėmis.
NASA Marshallo kosminių skrydžių centras, Huntsvilis, Ala., Valdo agentūros Mokslo misijos direktorato „Chandra“ programą. Smitsono astrofizikos observatorija kontroliuoja mokslą ir skrydžio operacijas iš „Chandra“ rentgeno centro, Kembridžo, Masačusetsas.
Papildomos informacijos ir vaizdų galite rasti tinklalapyje:
http://chandra.harvard.edu ir http://chandra.nasa.gov
Originalus šaltinis: „Chandra“ naujienų leidinys
