Uudet kuvat osoittavat, kuinka mustat aukot tuottavat uskomattoman kirkkaita suihkukoneita miljoonien valovuosien mittaisina, jotka voidaan nähdä valtavilla kosmisilla etäisyyksillä.
Kuvat on saatu käyttämällä tietokoneen simulaatioita, ja ne voivat auttaa ratkaisemaan salaisuuden, kuinka suihkut muodostuvat.
Nimestä huolimatta, mustat aukot eivät ole aina mustia. Kun musta reikä kiertää esineen, ympärillä pyörittelevä kaasu ja pöly lämmitävät materiaalin reunojen ympäriltä polttavaan lämpötilaan. Tämä prosessi luo majakkallisia ladattujen hiukkasten säteitä, jotka kulkevat ulospäin valon nopeuden lähellä nopeudella ja lähettävät säteilyä, joka voi paistaa kirkkaammin kuin galaksi.”Ne ovat kuin lasersäteet, jotka lävistävät maailmankaikkeuden ja antavat meille mahdollisuuden nähdä mustia reikiä, joiden säteily muuten se olisi liian himmeä havaita”, sanoi astrofysiikka Alexander Chekhovskoy Northwestern Universitystä Evanstonissa, Illinoisissa.
Mutta näiden suihkujen takana olevat monimutkaiset mekanismit ovat edelleen huonosti ymmärrettäviä. Mahdollinen ymmärrys ongelmasta johtuu siitä, että mustan aukon ympärillä oleva materiaali muuttuu plasmaksi. Fyysikot ovat pitkään epäilleet, että ainutlaatuiset magneettikentät ovat jotenkin vuorovaikutuksessa pyörivän mustan aukon ympärillä olevan avaruuden ajan kaarevan kankaan kanssa, mikä aiheuttaa suihkukoneita. Käyttäen erittäin yksityiskohtaisia tietokonemalleja Kyle Parfrey NASAn Goddard-avaruuslentokeskuksesta Greenbeltissä, Marylandissa, ja hänen kollegat pystyivät mallintamaan, kuinka mustan aukon reunan lähellä ladatut hiukkaset aiheuttavat magneettikentien kiertymisen ja pyörimisen. Tutkijat käyttivät tietoa Albert Einsteinin suhteellisuusteoriasta mallintaakseen näiden hiukkasten paria, jotka lentävät erityisillä kiertoradalla. Nämä kiertoradat on viritetty siten, että jos yksi duopartikkeleista putoaa mustaan reikään,hänen kumppaninsa liikkuu erittäin suurella nopeudella työntämällä itseään energiasta, joka on varastettu mustasta aukosta.
Mikä tahansa esine, jopa roskkasäkki, voidaan pudottaa avaruusaluksesta johonkin näistä kiertoradaista, ja tämä antaa alukselle voimakkaan energiavarauksen, Tšekhovskoyn mukaan, joka ei ollut mukana työssä. Uudet laskennalliset menetelmät auttavat tutkijoita tutkimaan paremmin voimakkaan sähkövirran alueita lähellä mustan aukon reunat, jotka voidaan yhdistää suihkuissa näkyviin röntgen- ja gammasäteisiin. Tämän jälkeen joukkue haluaa mallinntaa varautuneiden hiukkasparien sukupolven realistisemmin. Tämän avulla tähtitieteilijät voivat paremmin ennustaa suihkujen ominaisuuksia, Parfrey sanoi.
Tiedot auttavat myös tutkijoita tulkitsemaan kahden tutkimuksen, Event Horizon-teleskoopin ja GRAVITY-kaukoputken, tuloksia, jotka kuvaavat parhaillaan ympäröivään materiaaliin varjostettua varjoa Linnunradan keskustassa sijaitsevan supermassiivisen mustan aukon kautta, Parfrey sanoi.