Prva snimljena crna rupa izbacuje mlazove energije u obliku svetlosne sablje veće od Mlečnog puta

Foto: NASA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

Misterija kako crne rupe mogu da gube energiju u svojim okruženjima opterećuje naučnike skoro 50 godina. Međutim, grupa istraživača je možda pronašla rešenje ove kosmičke zagonetke posmatrajući gigantske mlazove u obliku svetlosne sablje koji izbijaju iz jedne od najstrašnijih i najizučavanijih crnih rupa u univerzumu, piše Live Science.

Generalno se smatra da ništa, čak ni svetlost, ne može da pobegne snažnoj gravitacionoj sili crne rupe – ali to nije sasvim tačno. Od kasnih 70-ih naučnici teoretišu da bi, dok se vrti ekstremno velikom brzinom, crna rupa moga gubiti rotacionu energiju u obliku ogromnih mlazova energije koji izlaze perpendikularno prema horizontu događaja, ili granici iza koje ništa ne može da pobegne sili crne rupe. (Informacije takođe mogu da pobegnu iz crnih rupa putem kompleksnog gravitacionog „uvijanja“, ali to je potpuno druga zagonetka.)

Preporučujemo

Međutim, uprkos detektovanju tih mlazova energije više puta i čak fotografisanju istih, naučnici su ostali nesigurni kako se tačno energija prenosi između rotirajućih crnih rupa i njihovih superenergetskih izliva.

Da bi rešili taj problem, istraživači sa Prinstonskog univerziteta obratili su pažnju na M87* – supermasivnu crnu rupu sa masom ekvivalentnom 6,5 milijardi masa Sunca, u središtu ogromne galaksije Mesje 87, udaljene od Zemlje 53 miliona svetlosnih godina.

M87* je jedna od najbolje izučenih crnih rupa u kosmosu. Godine 2019. je postala prva crna rupa koja je direktno fotografisana, a u aprilu ove godine naučnici su takođe prvi put snimili mlazove energije koji se formiraju oko nje. U septembru su istraživači takođe precizno izmerili rotaciju M87* nakon što su primetili podrhtavanje na njenoj osi, što je prvi put da je potvrđena rotacija neke crne rupe.

Ovi mlazovi energije su kao svetlosne sablje džedaja dugačke milion svetlosnih godina, koje se mogu protezati oko 10 puta kao naša galaksija i osloboditi zaista sulude količine energije, kažu autori nove studije, objavljene 14. novembra (Astrophysical Journal).

Međutim, kako se sva ta energija odvaja od crne rupe? Istraživači su otkrili da rotaciju M87* usporava vuča spiralnih linija magnetnog polja koje stvaraju akrecioni diskovi – vrtložni prstenovi supervrele plazme oko horizonta događaja – i koje presecaju crnu rupu. Dok se rotacija crne rupe usporava, višak energije se oslobađa u mlazovima.

Nalazi takođe pokazuju da možda ne gubi svaka crna rupa energiju na ovaj način. Pravac spiralnih magnetnih polja određuje putanju energije. Ako ta polja oko druge crne rupe prave spiralu u suprotnom smeru, energija bi išla nazad ka horizontu događaja i crna rupa bi je progutala.

Međutim, iako novi model vrlo dobro odgovara opservacijama mlazova, ne može se isključiti da nešto drugo, neki nepoznati izvor rotirajuće plazme, možda napaja te mlazove. Tako da zasad, u tehničkom smislu, misterija ostaje nerešena.

Vrlo je verovatno da crna rupa napaja mlazove, ali ne možemo to dokazati, kažu istraživači. Ipak, nadaju se da će buduće opservacije putem teleskopa sledeće generacije potvrditi njihove nalaze bez senke sumnje.

(Telegraf Nauka/Live Science)