Kāda patiešām ir vide ap melno caurumu? Astronomi gūst labāku ideju, vērojot gaismu, kas nāk no akrecijas diska, kas ieskauj melnos caurumus. Gaisma nav pastāvīga - tā uzliesmo, spļāva un dzirkstī - un šī mirgošana sniedz jaunu un pārsteidzošu ieskatu kolosālajā enerģijas daudzumā, kas rodas no melnajiem caurumiem. Kartējot, cik labi redzamās gaismas variācijas sakrīt ar rentgena stariem ļoti īsos laika periodos, astronomi ir parādījuši, ka magnētiskajiem laukiem ir jābūt izšķirīgai lomai, kā melnie caurumi norij vielu.
“Ātra gaismas mirgošana no melnā cauruma visbiežāk tiek novērota rentgena viļņu garumā,” saka Poshaks Gandijs, kurš vadīja starptautisko komandu, kas ziņo par šiem rezultātiem. "Šis jaunais pētījums ir tikai viens no nedaudzajiem, kas līdz šim ir pētīts arī redzamās gaismas straujās variācijas un, pats galvenais, kā šīs svārstības attiecas uz rentgena stariem."
Novērojumi izsekoja melno caurumu mirgošanu vienlaicīgi, izmantojot divus dažādus instrumentus, vienu uz zemes un otru kosmosā. Rentgenstaru dati tika ņemti, izmantojot NASA Rossi rentgena staru sinhronizācijas satelītu. Redzamā gaisma tika savākta ar ātrgaitas kameru ULTRACAM, kas ir ESO ļoti lielā teleskopa (VLT) apmeklēšanas instruments, ierakstot līdz 20 attēliem sekundē. ULTRACAM izstrādāja komandas locekļi Vik Dhillon un Tom Marsh. "Šie ir vieni no ātrākajiem melnā cauruma novērojumiem, kas jebkad iegūti ar lielu optisko teleskopu," saka Dhilons.
Par pārsteigumu astronomi atklāja, ka redzamās gaismas spilgtuma svārstības bija vēl straujākas nekā rentgena staros. Turklāt tika konstatēts, ka redzamās gaismas un rentgenstaru variācijas nav vienlaicīgas, bet gan seko atkārtotam un ievērojamam modelim: tieši pirms rentgena uzliesmošanas redzamā gaisma aptumšojas, un pēc tam mazajam pāriet uz spilgtu zibspuldzi. sekundes daļu, pirms atkal strauji samazinās.
Noskatieties filmu par svārstībām.
Neviens no šiem starojumiem neizdalās tieši no melnā cauruma, bet no intensīvi elektriski lādētu vielu plūsmām tā tuvumā. Melnā cauruma vidi nepārtraukti maina tādi konkurējoši spēki kā gravitācija, magnētisms un sprādzienbīstamais spiediens. Tā rezultātā matiem, ko izstaro karstās matēriju plūsmas, mainās spilgtums dubultā un nejaušā veidā. "Bet modelim, kas atrodams šajā jaunajā pētījumā, ir stabila struktūra, kas izceļas savādāk haotiskās mainības apstākļos, un tāpēc tā var dot būtiskas norādes par dominējošajiem fiziskajiem procesiem darbībā," saka komandas loceklis Andijs Fabians.
Tika uzskatīts, ka redzamās gaismas izstarošana no melno caurumu apkārtnes ir sekundārs efekts ar primāru rentgena uzliesmojumu, kas apgaismo apkārtējo gāzi, kas vēlāk spīdēja redzamajā diapazonā. Bet, ja tas tā būtu, visas redzamās gaismas variācijas atpaliktu no rentgena mainības un būtu daudz lēnākas, lai sasniegtu maksimumu un izzustu. "Tagad atklātā straujā redzamās gaismas mirgošana nekavējoties izslēdz šo scenāriju abām pētītajām sistēmām," apgalvo Gandijs. "Tā vietā rentgenstaru un redzamās gaismas izstarojuma variācijām ir jābūt ar kopēju izcelsmi, un tām jābūt ļoti tuvu pašam melnajam caurumam."
Spēcīgi magnētiskie lauki ir labākais kandidāts dominējošajam fiziskajam procesam. Darbojoties kā rezervuārs, viņi var absorbēt enerģiju, kas izdalās melnā cauruma tuvumā, glabājot to līdz brīdim, kad to var izlādēt kā karstu (vairāku miljonu grādu) rentgenstaru izstarojošu plazmu vai kā uzlādētu daļiņu straumi, kas pārvietojas tuvu gaismas ātrumu. Enerģijas sadalījums šajos divos komponentos var izraisīt raksturīgo rentgenstaru un redzamās gaismas mainīgumu.
Raksti par šo pētījumu: Šeit un šeit
Avots: ESO
