Chiar dacă gravitația din găurile negre este atât de puternică încât lumina nu poate scăpa nici măcar, putem vedea radiația din materia supraîncălzită care urmează să fie consumată. Până acum, oamenii de știință nu au reușit să explice cum toată această problemă cade continuu în gaura neagră - ar trebui să orbiteze, cum ar fi planetele în jurul unei stele. Noile date de la Observatorul de raze X Chandra arată că un puternic câmp magnetic al unei găuri negre creează o turbulență a materiei înconjurătoare, care ajută la conducerea spre interior a fi consumată.
Găurile negre luminează Universul și acum astronomii ar putea să știe cum. Noile date de la Observatorul de raze X Chandra de la NASA arată pentru prima dată că câmpurile magnetice puternice sunt cheia acestor spectacole luminoase strălucitoare.
Se estimează că până la un sfert din radiațiile totale din Univers emise de când Big Bang-ul provine din materialul care se încadrează către găuri negre supermase, inclusiv acele quasari care alimentează, cele mai strălucitoare obiecte cunoscute. Timp de zeci de ani, oamenii de știință s-au luptat să înțeleagă cum găurile negre, cele mai întunecate obiecte din Univers, pot fi responsabile pentru astfel de cantități prodigioase de radiații.
Noile date cu raze X de la Chandra oferă prima explicație clară pentru ceea ce conduce acest proces: câmpurile magnetice. Chandra a observat un sistem de găuri negre în galaxia noastră, cunoscut sub numele de GRO J1655-40 (J1655, pe scurt), unde o gaură neagră trăgea material de la o stea însoțitoare într-un disc.
„Conform standardelor intergalactice J1655 se află în curtea noastră, așa că îl putem folosi ca model de scară pentru a înțelege modul în care funcționează toate găurile negre, inclusiv monștrii găsiți în cvasi”, a spus Jon M. Miller, de la Universitatea din Michigan, Ann Arbor, a cărui hârtie cu privire la aceste rezultate apare în numărul săptămânii despre Nature.
Numai gravitația nu este suficientă pentru ca gazul dintr-un disc din jurul unei găuri negre să piardă energie și să cadă pe gaura neagră la ritmurile cerute de observații. Gazul trebuie să-și piardă o parte din momentul unghiular orbital, fie prin frecare, fie printr-un vânt, înainte de a putea spira spre interior. Fără astfel de efecte, materia ar putea rămâne pe orbită în jurul unei găuri negre pentru o perioadă foarte lungă de timp.
Oamenii de știință au crezut de mult că turbulența magnetică ar putea genera fricțiuni pe un disc gazos și conduce un vânt de pe discul care poartă un impuls unghiular spre exterior, permițând gazului să cadă spre interior.
Folosind Chandra, Miller și echipa sa au furnizat dovezi cruciale pentru rolul forțelor magnetice în procesul de acumulare a găurii negre. Spectrul de raze X, numărul de raze X la diferite energii, a arătat că viteza și densitatea vântului de pe discul J1655 corespundea cu predicțiile de simulare ale calculatorului pentru vânturi acționate magnetic. Amprenta spectrală a exclus, de asemenea, celelalte două teorii majore concurente ale vânturilor conduse de câmpurile magnetice.
"În 1973, teoreticienii au venit cu ideea că câmpurile magnetice ar putea conduce generarea de lumină prin gazul care cade pe găurile negre", a declarat co-autorul John Raymond, de la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics din Cambridge, Mass. 30 de ani mai târziu, este posibil să avem în sfârșit dovezi convingătoare. ”
Această înțelegere mai profundă a modului în care găurile negre acrează materia îi învață și pe astronomi despre alte proprietăți ale găurilor negre, inclusiv despre cum cresc.
„La fel cum un medic vrea să înțeleagă cauzele unei boli și nu doar simptomele, astronomii încearcă să înțeleagă care sunt fenomenele pe care le văd în Univers”, a spus coautorul Danny Steeghs, de asemenea, de la Centrul de Astrofizică Harvard-Smithsonian. „Înțelegând ceea ce face ca energia să elibereze materialul în timp ce cade pe găurile negre, putem de asemenea să aflăm cum materia cade pe alte obiecte importante.”
În plus față de discurile de acumulare din jurul găurilor negre, câmpurile magnetice pot juca un rol important în discurile detectate în jurul unor stele tinere asemănătoare soarelui, unde se formează planetele, precum și obiectele ultra-dense numite stele neutronice.
Centrul de zbor spațial Marshall al NASA, Huntsville, Ala., Gestionează programul Chandra pentru direcția misiunii științifice a agenției. Observatorul astrofizic Smithsonian controlează operațiunile științifice și de zbor din Centrul de raze X Chandra, Cambridge, Mass.
Informații și imagini suplimentare pot fi găsite la adresa:
http://chandra.harvard.edu și http://chandra.nasa.gov
Sursa originală: Comunicat de presă Chandra
