Melnais caurums M87 izšauj strūklas gandrīz ar gaismas ātrumu

Galaktika Mesjē 87 (M87) atrodas 55 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes Jaunavas zvaigznājā. Šī ir milzu galaktika ar 12 tūkstošiem lodveida kopu, Piena Ceļa 200 lodveida kopas salīdzinājumā šķiet pieticīgas. M87 centrā ir melnais caurums, kura masa ir 6,5 miljardi Saules masu. Šis ir pirmais melnais caurums, kuram pastāv attēls, ko 2019. gadā izveidoja starptautiskā pētniecības sadarbība Event Horizon Telescope.

Šis M87 melnais caurums izšauj plazmas strūklu ar ātrumu, kas ir tuvu gaismas ātrumam, ko sauc relatīvistiskā strūkla 6 tūkstošus gaismas gadu garš. Milzīgā enerģija, kas nepieciešama šīs strūklas darbināšanai, visticamāk, nāk no melnā cauruma gravitācijas spēka. Bet kā šāda strūkla rodas un kas nodrošina tās stabilitāti milzīgos attālumos, joprojām nav pilnībā skaidrs.

M87 piesaista vielu, kas griežas diskā sarūkošā orbītā, līdz to absorbē melnais caurums. Strūklu palaiž no M87 aptverošā akrecijas diska centra, un Gētes universitātes teorētiskie fiziķi kopā ar zinātniekiem no Eiropas, ASV un Ķīnas ir ļoti detalizēti modelējuši šo reģionu. Viņi izmantoja vissarežģītāko XNUMXD simulāciju superdatorā, kas simulācijai izmanto satriecoši daudz CPU laika, un vienlaikus bija jāatrisina Alberta Einšteina vispārējās relativitātes teorijas vienādojumi, Džeimsa Maksvela elektromagnētisma vienādojumi un Leonarda Eilera hidrodinamikas vienādojumi. . Rezultātā tika izveidots modelis, kurā temperatūras, vielas blīvuma un magnētisko lauku aprēķinātās vērtības pārsteidzoši labi atbilst tam, kas tika secināts no astronomiskajiem novērojumiem.

Pamatojoties uz to, zinātnieki varēja izsekot fotonu sarežģītajai kustībai strūklas visdziļākā apgabala izkropļotajā telpas laikā un pārvērst to radio attēlā. Pēc tam viņi varēja salīdzināt šos datorimulētos attēlus ar novērojumiem, ko pēdējo trīs desmitgažu laikā veikuši daudzi radioteleskopi un satelīti.

Dr. Alehandro Kruss-Osorio, pētījuma vadošais autors, atzīmē, ka "mūsu teorētiskais M87 elektromagnētiskās emisijas un strūklas morfoloģijas modelis pārsteidzoši labi saskan ar novērojumiem radio, optiskajā un infrasarkanajā spektrā. M87 supermasīvais melnais caurums, visticamāk, ātri griežas, un plazma tiek spēcīgi magnetizēta strūklā, paātrinot daļiņas līdz tūkstošiem gaismas gadu.

Profesors Lučāno Recolla no Frankfurtes Gētes universitātes Teorētiskās fizikas institūta atzīmē, ka "fakts, ka mūsu aprēķinātie attēli ir tik tuvu astronomiskajiem novērojumiem, ir vēl viens svarīgs apstiprinājums tam, ka Einšteina vispārējā relativitātes teorija ir visprecīzākais un dabiskākais eksistences skaidrojums. no supermasīviem melnajiem caurumiem galaktiku centrā. Lai gan joprojām ir vieta alternatīviem skaidrojumiem, mūsu pētījuma rezultāti ir padarījuši šo "telpu" daudz mazāku."

Lasi arī:

• Šie hipotētiskie melnie caurumi var izdzēst jūsu pagātni un mainīt nākotni
• Google satelītu kartēs tika atklāts noslēpumains "melnais caurums".