Czarne dziury wydają się przeczyć naszemu zrozumieniu i są sprzeczne z konwencjonalnym rozumieniem. Chociaż to nowe odkrycie jest sprzeczne z tym, co astronomowie myśleli od dziesięcioleci, pomaga również rozwiązać zagadkę, dlaczego niektóre czarne dziury w ogóle nie mają dżetów.
Potężne strumienie wypływają z dysków akrecyjnych, które wirują wokół wielu supermasywnych czarnych dziur. Czarne dziury mogą wirować albo w tym samym kierunku co dyski, zwane czarnymi dziurami prograde, lub pod prąd - czarnych dziur wstecz. Przez dziesięciolecia astronomowie uważali, że im szybszy spin czarnej dziury, tym silniejszy strumień. Wystąpiły jednak problemy z tym modelem „paradygmatu spinu”. Na przykład znaleziono pewne prograde czarne dziury bez dżetów.
Teoretyczny astrofizyk David Garofalo i jego koledzy od lat badają ruch czarnych dziur, a we wcześniejszych artykułach sugerowali, że czarne dziury wsteczne lub wsteczne wyrzucają najsilniejsze dżety, podczas gdy czarne dziury prograde mają słabsze lub brak dżetów .
Nowe badania łączą ich teorię z obserwacjami galaktyk w czasie lub w różnych odległościach od Ziemi. Patrzyli zarówno na „głośno radiowe” galaktyki z dżetami, jak i na „cicho radiowe” ze słabymi lub bez dżetów. Termin „radio” pochodzi z faktu, że te konkretne strumienie wystrzeliwują wiązki światła głównie w postaci fal radiowych.
Wyniki pokazały, że bardziej odległe radioelektryczne galaktyki są zasilane przez wsteczne czarne dziury, podczas gdy względnie bliższe obiekty o ciszy radiowej mają wsteczne czarne dziury. Według zespołu, supermasywne czarne dziury ewoluują z czasem ze stanu wstecznego do progowego.
„Ten nowy model rozwiązuje również paradoks w starym paradygmacie spinu” - powiedział David Meier, astrofizyk teoretyczny z JPL, który nie był zaangażowany w badania. „Wszystko ładnie teraz pasuje”.
Naukowcy twierdzą, że czarne dziury do tyłu wystrzeliwują mocniejsze strumienie, ponieważ między czarną dziurą a wewnętrzną krawędzią krążącego dysku jest więcej miejsca. Ta luka zapewnia więcej miejsca na gromadzenie się pól magnetycznych, które napędzają strumienie, pomysł znany jako hipoteza Reynoldsa po teoretycznym astrofizyku Chrisa Reynoldsa z University of Maryland, College Park.
„Jeśli wyobrażasz sobie, jak próbujesz zbliżyć się do wentylatora, możesz sobie wyobrazić, że poruszanie się w tym samym kierunku obrotu, w którym wentylator ułatwiłoby wszystko”, powiedział Garofalo. „Ta sama zasada dotyczy tych czarnych dziur. Materiał krążący wokół nich na dysku zbliży się do tych, które wirują w tym samym kierunku, w przeciwieństwie do tych obracających się w przeciwnym kierunku. ”
Strumienie i wiatry odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu losów galaktyk. Niektóre badania pokazują, że dżety mogą spowalniać, a nawet zapobiegać formowaniu się gwiazd, nie tylko w samej galaktyce gospodarza, ale także w innych pobliskich galaktykach.
„Odrzutowce transportują ogromne ilości energii na obrzeża galaktyk, wypierają duże objętości gazu międzygalaktycznego i działają jako środki zwrotne między samym centrum galaktyki a środowiskiem na dużą skalę” - powiedziała członek zespołu Rita M. Sambruna z Goddard Space Centrum lotów. „Zrozumienie ich pochodzenia ma ogromne znaczenie we współczesnej astrofizyce”.
Artykuł zespołu został opublikowany w miesięcznym obwieszczeniu Royal Astronomical Society 27 maja.
Źródło: JPL
