Viziunea artistică a fluxului intern de acumulare și a unui jet de la o gaură neagră supermassivă în timpul perioadei de hrană activă (de exemplu, dintr-o stea recent explodată)
Pe 11 noiembrie 2014, rețeaua globală de telescoape a primit semnale de la o distanță de 300 de milioane de ani lumină. Evenimentul a fost o explozie de energie electromagnetică care a avut loc atunci când o gaură neagră izbucnește într-o stea apropiată. Studiul a făcut posibil să se afle mai multe despre modul în care găurile negre absorb materia și reglează creșterea galactică.
Recent, cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts și Universitatea Johns Hopkins au identificat semnalele radio de la un eveniment care este strâns legat de emisiile de raze X din același focar acum 13 zile. Ei cred că aceste emisii radio (90% similare radiațiilor X) nu ies din întâmplare. Cel mai probabil ne confruntăm cu un jet gigant de particule de energie înaltă care curg dintr-o gaură neagră care absoarbe materiale stelare.
Modelele arată că rata de alimentare a orificiului negru controlează forța jetului care a fost creat. Dacă gaura este plină, jetul va fi puternic și invers. Acesta este un punct important, pentru că am înregistrat pentru prima dată un flux de jeturi controlat de puterea unei găuri negre supermassive.
Oamenii de știință au suspectat de mult că jeturile de găuri negre sunt alimentate de rata de acumulare, dar nimeni nu poate observa această legătură într-un singur eveniment. Acest lucru este posibil numai dacă gaura neagră este calmă și o stea apare lângă ea, ceea ce va da o cantitate uriașă de combustibil, declanșând activarea.
Discuție
Pe baza modelelor teoretice ale evoluției găurilor negre și a observațiilor din galaxiile îndepărtate, cercetătorii înțeleg ce se întâmplă în timpul unui eveniment de distrugere a mareelor: când o stea se apropie de o gaură neagră, tragerea gravitațională a celor din urmă creează forțe de maree.
Dar gravitatea unei găuri negre este atât de puternică încât poate distruge o stea prin întinderea și aplatizarea acesteia. Ca urmare, steaua se transformă în ploaie din resturile care cad pe discul de acumulare.
Acest întreg proces creează explozii de energie colosală de-a lungul spectrului EM, care poate fi observat în poli optice, UV și raze X. Sursa de raze X este considerată material ultracold în zonele cele mai interioare ale discului de acumulare. Razele optice și UV apar din materialul lăsat pe disc, care este tras într-o gaură neagră.
Cercetătorii știau că undele radio sunt generate de electroni extrem de energici. Dar controversa a continuat despre locul unde vin aceste electroni. Unii cred că în perioada de după explozia stelară, undele de șoc se propagă spre exterior și activează particulele de plasmă în mediul înconjurător. În acest scenariu, imaginea undelor radio emise va fi radical diferită de razele X. Se pare că găsirea sfidează paradigma.
Modelul în mișcare
Oamenii de știință au analizat focarul din 2014, înregistrat de rețeaua de telescoape ASASSN. Evenimentul a fost numit ASASSN-14li și au fost monitorizate date radio timp de 180 de zile. Ei au reușit să găsească o asemănare clară cu modelele care au fost observate anterior în informațiile X-ray ale aceluiași eveniment. În plus, similaritatea a ajuns la 90%. Aceleași fluctuații în spectrul de raze X au apărut după 13 zile în banda radio. Se crede că singura metodă de legare este procesul fizic. Analiza a arătat, de asemenea, că dimensiunea zonei de emisie cu raze X este de 25 de ori mai mare decât suprafața solară, iar zona de emisie radio este de 400000 de ori mai mare decât raza soarelui. O astfel de discrepanță indică prezența unei legături cauzale între o zonă mică cu raze X și una mare cu unde radio.
Echipa crede că undele radio au fost create de un jet de particule de energie înaltă care au început să curgă din gaura neagră imediat după ce a fost activată absorbția materialului stelar. Datorită densității regiunii cu jet, cele mai multe unde radio sunt imediat absorbite de alți electroni.
Doar când electronii s-au mutat în aval de jet, cercetătorii au captat acest semnal. Ca urmare, se pare că forța jetului trebuie controlată de rata de acumulare (viteza cu care gaura neagră absoarbe resturile de stea).
Rezultatele vor ajuta la înțelegerea mai bine a fizicii comportamentului jeturilor, care va afecta înțelegerea evoluției galactice.
