Światło wirujące spiralnie na krawędzi supermasywnej czarnej dziury może pomóc materii uniknąć spożycia przez tego kosmicznego giganta.
the Gigantyczna czarna dziura Masa M87 – znanej również jako M87* – odpowiada około 6,5 miliarda słońc. Szczególnie zwróciło to na siebie uwagę opinii publicznej w 2019 r., kiedy kamerą uchwycono zdjęcie M87* Teleskop horyzontu zdarzeń (EHT), był to nasz pierwszy rzut oka na okolicę Czarna dziura ludzkość kiedykolwiek zdobyła.
Teraz grupa EHT, która stworzyła to historyczne zdjęcie, modelowała sposób, w jaki pola elektryczne światła krążą wokół supermasywnej czarnej dziury, która znajduje się około 54 miliony stąd. Rok świetlny z dala od Grunt. To spolaryzowane światło, którego fale wibrują w jednej płaszczyźnie, niesie informacje o polu magnetycznym i cząstkach przyspieszających do prędkości bliskich prędkości światła wokół czarnej dziury.
Naukowcy sugerują obecnie, że te pola magnetyczne mogą pozbawić gigantyczną czarną dziurę M87 posiłku i zamiast tego uwolnić tę materię do… przestrzeń Podobnie jak równoległe (lub równoległe) strumienie, które eksplodują na mniej więcej wysokim poziomie Prędkość światła. Światło stale krążące wokół M87* jest również znane jako polaryzacja kołowa.
Powiązany: Badania wykazały, że pierwsza czarna dziura sfotografowana przez ludzkość obraca się
„Polaryzacja kołowa to ostatni sygnał, którego szukaliśmy w pierwszych obserwacjach EHT czarnej dziury M87 i (polaryzacja) była najtrudniejsza do analizy” – mówi Andrew Chell, współautor badania i koordynator projektu na Uniwersytecie Princeton . – stwierdził w oświadczeniu.
„Te nowe wyniki dają nam pewność, że nasz obraz silnego pola magnetycznego przenikającego gorący gaz otaczający czarną dziurę jest prawidłowy” – dodał Chail, pracownik naukowy w Princeton Gravity Initiative, która skupia badania uniwersytetu. AstrofizykaWydziały Matematyki i Fizyki do badań przyrody powaga. „Te bezprecedensowe obserwacje EHT pozwalają nam odpowiedzieć na od dawna zadawane pytania dotyczące tego, w jaki sposób czarne dziury zużywają materię i wystrzeliwują dżety poza galaktyki macierzyste” – dodał.
Dwa lata po opublikowaniu zdjęcia supermasywnej czarnej dziury w M87, w 2021 r., współpraca EHT opublikowała Niesamowite drugie spojrzenie. Najnowsze zdjęcie po raz pierwszy pokazało spolaryzowane światło wokół czarnej dziury. (Światło spolaryzowane ma inny kierunek i jasność niż światło niespolaryzowane.) Dane z 2021 roku ujawniły również kierunek oscylujących (wibrujących) pól elektrycznych, co stanowi pierwszą wskazówkę, że pola magnetyczne wokół M87* są silne i uporządkowane.
Następnie badacze przyjrzeli się bliżej, korzystając z anteny Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zlokalizowanej w północnym Chile, która przeprowadziła kalibrację, pełniąc funkcję anteny referencyjnej dla EHT. ALMA to układ 66 anten zlokalizowanych na chilijskiej pustyni, które mogą penetrować zapylone środowiska kosmiczne, takie jak czarne dziury, w poszukiwaniu dłuższych fal światła.
ALMA jest częścią sieci radioteleskopów EHT na całym świecie, które wspólnie tworzą wirtualny instrument wielkości Ziemi. (Technika ta jest również znana jako interferometria bardzo długiej linii bazowej lub VLBI.)
Nowa analiza danych ALMA zebranych w 2017 r. pokazuje, jak pola elektryczne skręcają światło w kierunku liniowym, co po raz kolejny dostarcza dowodów na istnienie silnych pól magnetycznych, które będzie można zobaczyć w 2021 r. Korzystając z symulacji komputerowych, naukowcy z EHT proponują te silne pola magnetyczne. Pola magnetyczne wypychają materię spadającą w stronę M87*.
Pola magnetyczne wystrzeliwują również strumienie materii z M87* z prędkością bliską prędkości światła, zanim materia przejdzie przez czarną dziurę. Horyzont zdarzeń– punkt, w którym nic, nawet światło, nie może uciec z czarnej dziury – i zwiększa i tak już ogromną masę czarnych dziur. (Oznacza to, że EHT nie może obrazować samych czarnych dziur, ponieważ nie emitują one żadnego światła, ale otoczenie każdej czarnej dziury świeci wykrywalnym promieniowaniem.)
„Naukowcy w dalszym ciągu analizują dane w poszukiwaniu mocniejszych dowodów na polaryzację liniową, co ich zdaniem może jeszcze pozostawić pole do ulepszeń” – powiedział Hugo Messias, współautor badania, który kieruje zespołem VLBI w ALMA, w to samo stwierdzenie. „To wykryte obecnie światło spolaryzowane kołowo jest bardzo słabe, ale w ostatnich latach EHT prowadził obserwacje przy użyciu większej liczby stacji i zwiększonej czułości – co oznacza, że dalsza analiza prawdopodobnie dostarczy nam nowych wskazówek na temat tajemnic otaczających M87*”.
Współpraca EHT jest wspólnie uznawana za pierwszego autora nowych ustaleń EHT, które szczegółowo opisano w artykule opublikowanym w środę (8 listopada) w czasopiśmie Dziennik astrofizyczny .