Juodoji skylė M87 šaudo čiurkšles beveik šviesos greičiu

Galaktika Mesjė 87 (M87) yra už 55 milijonų šviesmečių nuo Žemės Mergelės žvaigždyne. Tai milžiniška galaktika, turinti 12 tūkstančių rutulinių spiečių, 200 Paukščių Tako rutulinių spiečių, palyginus, atrodo kuklūs. M87 centre yra juodoji skylė, kurios masė siekia 6,5 ​​milijardo Saulės masių. Tai pirmoji juodoji skylė, kurios atvaizdas yra sukurtas 2019 m. tarptautinio bendradarbiavimo tyrime Event Horizon Telescope.

Ši M87 juodoji skylė iššauna plazmos srovę artimu šviesos greičiui, vadinamą reliatyvistinis lėktuvas 6 tūkstančių šviesmečių ilgio. Didžiulė energija, reikalinga šiam lėktuvui maitinti, greičiausiai atsiranda dėl juodosios skylės gravitacinės traukos. Tačiau kaip toks reaktyvinis lėktuvas atsiranda ir kas užtikrina jo stabilumą dideliais atstumais, vis dar nėra iki galo aišku.

M87 pritraukia materiją, kuri sukasi diske mažėjančia orbita, kol ją sugeria juodoji skylė. Reaktyvinis lėktuvas paleidžiamas iš M87 supančio akrecinio disko centro, o Goethe's universiteto fizikai kartu su mokslininkais iš Europos, JAV ir Kinijos labai detaliai sumodeliavo šį regioną. Jie panaudojo sudėtingiausią XNUMXD modeliavimą superkompiuteryje, kuris modeliavimui naudoja stulbinamą procesoriaus laiką, ir vienu metu turėjo išspręsti Alberto Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos lygtis, Jameso Maxwello elektromagnetizmo lygtis ir Leonardo Eulerio hidrodinamikos lygtis. . Rezultatas buvo modelis, kuriame apskaičiuotos temperatūros, medžiagos tankio ir magnetinių laukų vertės stebėtinai gerai atitinka tai, kas buvo nustatyta iš astronominių stebėjimų.

Tuo remdamiesi mokslininkai sugebėjo sekti sudėtingą fotonų judėjimą vidiniame čiurkšlės regione iškreiptame erdvėlaikyje ir paversti jį radijo vaizdu. Tada jie galėjo palyginti šiuos kompiuteriu imituotus vaizdus su daugelio radijo teleskopų ir palydovų stebėjimais per pastaruosius tris dešimtmečius.

Dr. Alejandro Cruz-Osorio, pagrindinis tyrimo autorius, pažymi, kad „mūsų teorinis M87 elektromagnetinės emisijos ir srovės morfologijos modelis stebėtinai gerai sutampa su stebėjimais radijo, optiniame ir infraraudonųjų spindulių spektruose. Tikėtina, kad M87 supermasyvi juodoji skylė greitai sukasi, o plazma stipriai įmagnetinama čiurkšle, pagreitindama daleles iki tūkstančių šviesmečių.

Profesorius Luciano Rezzolla iš Teorinės fizikos instituto prie Gėtės universiteto Frankfurte pažymi, kad „faktas, kad mūsų apskaičiuoti vaizdai yra taip arti astronominių stebėjimų, yra dar vienas svarbus patvirtinimas, kad Einšteino bendroji reliatyvumo teorija yra tiksliausias ir natūraliausias egzistavimo paaiškinimas. supermasyvių juodųjų skylių galaktikų centre. Nors vis dar yra vietos alternatyviems paaiškinimams, mūsų tyrimo rezultatai padarė šį „kambarį“ daug mažesnį.

Taip pat skaitykite:

• Šios hipotetinės juodosios skylės gali ištrinti jūsų praeitį ir pakeisti jūsų ateitį
• „Google“ palydoviniuose žemėlapiuose buvo aptikta paslaptinga „juodoji skylė“.