Supermasivna crna rupa nedavno je uhvaćena kako plješću zvijezdu, a mlaz čestica koje je crna rupa isprsila mogla je otkriti tajni princip koji regulira rast galaksija.
Blagdan crne rupe prvi su put otkrili rentgen i radio teleskopi širom svijeta. Signali koji su stigli sa Zemlje udaljenih 300 milijuna svjetlosnih godina zabilježili su brutalne posljednje trenutke zvijezde, poznate kao paljba poremećaja plima. Eksplozija elektromagnetske energije događa se kada ogromno gravitacijsko povlačenje crne rupe razdvoji zvijezdu koja prolazi.
"Crna rupa prvo uništava zvijezdu. Iz nje se pravi juha", rekao je Dheeraj Pasham, postdoktorski istraživač Kavli instituta za astrofiziku i svemirska istraživanja pri Tehnološkom institutu u Massachusettsu i vodeći autor rada objavljenog ovog tjedna u časopisu Astrophysical Journal. "Kad se to dogodi, na nebu vidimo iznenadni bljesak zračenja. Juha postepeno pada u crnu rupu i tako se crna rupa hrani."
Ali postojala je jedna zbunjujuća stvar u vezi s signalom: Iako je obrazac rendgenskih signala bio gotovo identičan onome u radio signalima povezanim s događajem, radio signal odražava ono što se dogodilo s X-zraka signalom 13 dana ranije. To jest, kad je rendgenski signal postao svjetliji, radio signal bi zrcalio ovo povećanje svjetline gotovo dva tjedna kasnije.
To je navelo astronoma da postuliraju da je izvor rendgenskog signala tvar koja se privlači i napaja crna rupa, dok radio valovi potječu iz toka visoko energiziranog materijala koji bježi iz crne rupe, nazvanog relativističkim mlazom.
Ranije su znanstvenici mislili da radio valovi potječu od eksplozije zvijezde dok je ona padala od plimnih valova iz crne rupe. Prema ovoj hipotezi, eksplozija energizira čestice plazme u okolnom prostoru, a te energizirane čestice potom emitiraju radio valove. Međutim, da je to slučaj, ne bi bilo odnosa između radio valova i X-zraka koje stvara materijal koji pada u crnu rupu, rekli su istraživači.
"Tvrdimo da ova povezanost između radija i rendgenskog zračenja govori o tome da radio mora doći iz mlaza i da mlaz regulira akreracija", odnosno rast crne rupe, rekao je Pasham za Live Science. "Podaci jasno govore da sve što padne u crnu rupu pokreće mlaz."
Što crna rupa proždire više "zvjezdane juhe", mlaz koji bježi iz crne rupe jača. Ova studija obilježava prvi put da su astronomi primijetili takvu povezanost u jednom objektu, rekli su istraživači.
"Ovo nam govori da stopa uvlačenja crnih rupa kontrolira snagu mlaza koji proizvodi", rekao je Pasham u izjavi. "Dobro hranjena crna rupa proizvodi jak mlaz, dok neuhranjena crna rupa proizvodi slab mlaz ili uopće nema mlaz."
Rast galaksije
Pasham je rekao da će znanstvenici, ako buduća zapažanja pokažu sličan obrazac, početi shvaćati podrijetlo tajanstvenih mlazeva. Ti mlazovi istječu iz crnih rupa gotovo brzinom svjetlosti, a neki astronomi vjeruju da bi mlaznici mogli biti izvor galaktičkih kozmičkih zraka, a tokovi visokoenergetskih čestica zumiraju kroz svemirske udaljenosti.
"Kako crne rupe pokreću mlaznice, to je velika misterija u astrofizici", rekao je Pasham.
Osim toga, ako jednostavan odnos veže stopu akumulacije ili stopu kojom crna rupa guši masu na veličinu relativističkog mlaza crne rupe, taj odnos mogao bi utjecati na rast galaksija, naveli su istraživači u izjavi. To je zato što galaksije rastu kada se formiraju nove zvijezde, ali stvaranje zvijezda zahtijeva hladne temperature. Mlaznice crne rupe u međuvremenu zagrijavaju njihovo okruženje, što bi moglo učiniti previsoko vrućim i formirati nove zvijezde. Znanstvenici o veličini mlaznica u crnim rupama mogli bi se upotrijebiti za predviđanje brzine rasta galaksije, rekli su istraživači.
"Ako je brzina kojom se crna rupa hrani proporcionalna brzini kojom se crpi energija, i ako to zaista djeluje na svaku crnu rupu, to je jednostavan recept koji možete koristiti u simulacijama evolucije galaksije", rekao je Pasham u Izjava. "Dakle, ovo nagovještava neku veću sliku."
