Gaura neagră M87 trage cu jeturi aproape cu viteza luminii

Galaxia Messier 87 (M87) este situată la 55 de milioane de ani lumină de Pământ, în constelația Fecioarei. Aceasta este o galaxie gigantică cu 12 mii de clustere globulare, cele 200 de clustere globulare ale Căii Lactee par modeste în comparație. În centrul lui M87 se află o gaură neagră cu o masă de 6,5 miliarde de mase solare. Aceasta este prima gaură neagră pentru care există o imagine, creată în 2019 de colaborarea internațională de cercetare Event Horizon Telescope.

Această gaură neagră M87 trage un jet de plasmă la viteze apropiate de viteza luminii, numită jet relativist 6 mii de ani lumină. Energia enormă necesară pentru a alimenta acest jet provine probabil din forța gravitațională a găurii negre. Dar cum apare un astfel de jet și ce îi asigură stabilitatea pe distanțe uriașe nu este încă pe deplin clar.

M87 atrage materia, care se rotește în disc pe o orbită în scădere până când este absorbită de gaura neagră. Avionul este lansat din centrul discului de acreție din jurul lui M87, iar fizicienii teoreticieni de la Universitatea Goethe, împreună cu oameni de știință din Europa, SUA și China, au modelat această regiune în detaliu. Ei au folosit cea mai complexă simulare XNUMXD pe un supercomputer, care utilizează o cantitate uluitoare de timp CPU pentru simulare și au trebuit să rezolve simultan ecuațiile teoriei generale a relativității a lui Albert Einstein, ecuațiile electromagnetismului lui James Maxwell și ecuațiile hidrodinamicii lui Leonard Euler. . Rezultatul a fost un model în care valorile calculate pentru temperatură, densitatea materiei și câmpurile magnetice corespund surprinzător de bine cu ceea ce a fost dedus din observațiile astronomice.

Pe această bază, oamenii de știință au reușit să urmărească mișcarea complexă a fotonilor în spațiu-timp deformat din cea mai interioară regiune a jetului și să o transforme într-o imagine radio. Ei au putut apoi să compare aceste imagini simulate pe computer cu observațiile făcute de numeroase radiotelescoape și sateliți în ultimele trei decenii.

Dr. Alejandro Cruz-Osorio, autorul principal al studiului, observă că „modelul nostru teoretic al emisiei electromagnetice și al morfologiei jetului M87 este în acord surprinzător de bun cu observațiile din spectrele radio, optice și infraroșu. Gaura neagră supermasivă M87 se rotește probabil rapid, iar plasma este puternic magnetizată în jet, accelerând particulele la scari de mii de ani lumină.”

Profesorul Luciano Rezzolla de la Institutul de Fizică Teoretică de la Universitatea Goethe din Frankfurt notează că „faptul că imaginile noastre calculate sunt atât de aproape de observațiile astronomice este o altă confirmare importantă că teoria generală a relativității a lui Einstein este cea mai precisă și naturală explicație a existenței. de găuri negre supermasive din centrul galaxiilor. Deși există încă loc pentru explicații alternative, rezultatele studiului nostru au făcut această „camera” mult mai mică”.

Citeste si:

• Aceste găuri negre ipotetice v-ar putea șterge trecutul și v-ar putea schimba viitorul
• O „gaură neagră” misterioasă a fost descoperită pe hărțile din satelit Google