Poți să te pregătești cu o groază pentru o sărbătoare de vacanță pe scară largă, dar imaginați-vă astrofiziciștii care se întreabă cum mănâncă o gaură neagră supermassivă.
Acestea sunt cele mai masive obiecte din universul cunoscut. Ei locuiesc în centrele celor mai multe galaxii și pot cântări de la milioane la miliarde de ori masa solară. În Calea Lactee există Sagetator A, ascuns în nucleul galactic de aproximativ 20 000 de ani lumină de pe Pământ, cu o masă de 4 milioane de ori mai mare decât Soarele. Deși știm despre existența acestor monștri gravitaționali, este încă dificil să înțelegem cum cresc la astfel de dimensiuni și cum creșterea lor este legată de evoluția galaxiilor lor.
Dar știm că dacă un obiect este localizat la o distanță periculoasă, atunci acesta va fi rupt până la starea de gaz supraîncălzit (plasmă) - ca un lichid cosmic extrem de cald, gata de utilizare. Această plasmă se transformă într-un disc de acumulare, care intră încet în orizontul unui eveniment al găurii negre (limita care înconjoară gaura, unde curburile gravitaționale ale spațiului sunt atât de mari încât nici lumina nu poate ieși). După cum era de așteptat, au o mulțime de radiații. Aceste proprietăți puternice se manifestă prin radiații intense și prin raze X, iar prezența lor este un semnal că gaura neagră acum mănâncă. Deși fizica lor pare de înțeles, există multe obiecte care trebuie hrănite în mod activ, dar nu produc discuri care emit intens. Ca și cum ar merge pentru o gustare de noapte, iar Universul nu știe despre asta. Această situație se întâmplă cu Sagetatorul A. Deși are un disc de acumulare, astronomii o numesc "radiație ineficientă". Aceasta înseamnă că generează mai puțină radiație decât se aștepta.
"Prin urmare, întrebarea: de ce este discul atât de calm?", Spune astrofizicianul Matthew Kuntz de la Departamentul de Energie al Laboratorului de Plasma Fizica din Princeton (PPPL).
Pentru a înțelege problema, echipa Kunz a sugerat să se concentreze asupra a ceea ce se întâmplă pe scări mici ale discului de acumulare. Deși este fără îndoială că este fierbinte și umplute cu particule, studiul lor sugerează că acest disc este relativ diluat (protonii individuali și electronii rareori se lovesc reciproc). Absența unei astfel de interacțiuni probabil o deosebește de alte discuri.
Modelul clasic al discurilor a fost dezvoltat în conformitate cu formula din anii 1990, care vede plasma ca un fluid conducător electric cu particule puternice care interacționează. Dar dacă aplicați această formulă pe discul Sagetatorului A, atunci nu produce emisiile prevăzute de model. Aceasta este o problemă, deoarece, în înțelegerea noastră, lichidul nu se ciocnește, ceea ce înseamnă că particulele nu pot spirala până la orizontul evenimentului, iar gaura este înfometată. În general, dacă urmați numai acest model, atunci o gaură neagră nu poate absorbi materia într-un disc. Astfel, într-un nou studiu publicat în revista "Scrisori de examinare fizică", echipa a reprodus mișcarea particulelor individuale care orbitează o gaură neagră într-un disc de acumulare fără o coliziune pentru a explica spikele slabe. Dar pentru a face acest lucru, trebuie să scrieți un cod complex "care produce modele mai precise (comparativ cu observațiile astrofizice), prezicând radiații dintr-o gaură neagră în centrul galactic", a spus Kunz.
Datorită computerelor puternice, acest nou cod "cinetic" poate explica cum o astfel de gaură supermassivă creează atât de puțină radiație în timpul sărbătorii sale în spațiu.
