Čierna diera M87 vystreľuje prúdy takmer rýchlosťou svetla

Galaxia Messier 87 (M87) sa nachádza 55 miliónov svetelných rokov od Zeme v súhvezdí Panna. Toto je obrovská galaxia s 12 200 guľovými hviezdokopami, 87 guľových hviezdokôp v Mliečnej dráhe sa zdá byť v porovnaní s nimi skromných. V strede M6,5 je čierna diera s hmotnosťou 2019 miliardy slnečných hmôt. Toto je prvá čierna diera, pre ktorú existuje obrázok, vytvorený v roku XNUMX medzinárodnou výskumnou spoluprácou Event Horizon Telescope.

Táto čierna diera M87 vyžaruje prúd plazmy rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, tzv relativistický prúd Dĺžka 6 tisíc svetelných rokov. Obrovská energia potrebná na pohon tohto výtrysku pravdepodobne pochádza z gravitačnej sily čiernej diery. Ale ako taký prúd vzniká a čo zabezpečuje jeho stabilitu na obrovské vzdialenosti, stále nie je celkom jasné.

M87 priťahuje hmotu, ktorá rotuje v disku po zmenšujúcej sa obežnej dráhe, až kým ju nepohltí čierna diera. Prúd je vypustený zo stredu akrečného disku obklopujúceho M87 a teoretickí fyzici z Goetheho univerzity spolu s vedcami z Európy, USA a Číny túto oblasť veľmi podrobne vymodelovali. Použili najkomplexnejšiu XNUMXD simuláciu na superpočítači, ktorý využíva na simuláciu ohromujúce množstvo CPU času a museli súčasne riešiť rovnice všeobecnej teórie relativity Alberta Einsteina, rovnice elektromagnetizmu Jamesa Maxwella a rovnice hydrodynamiky Leonarda Eulera. . Výsledkom bol model, v ktorom hodnoty vypočítané pre teplotu, hustotu hmoty a magnetické polia prekvapivo dobre zodpovedajú tomu, čo bolo odvodené z astronomických pozorovaní.

Na tomto základe boli vedci schopní sledovať zložitý pohyb fotónov v pokrivenom časopriestore najvnútornejšej oblasti výtrysku a premeniť ho na rádiový obraz. Potom boli schopní porovnať tieto počítačom simulované snímky s pozorovaniami vykonanými mnohými rádioteleskopmi a satelitmi za posledné tri desaťročia.

Dr. Alejandro Cruz-Osorio, hlavný autor štúdie, poznamenáva, že „náš teoretický model elektromagnetickej emisie a morfológie trysiek M87 je v prekvapivo dobrej zhode s pozorovaniami v rádiovom, optickom a infračervenom spektre. Supermasívna čierna diera M87 sa pravdepodobne rýchlo otáča a plazma je v prúde silne magnetizovaná, čím sa častice zrýchľujú na veľkosti tisícok svetelných rokov.

Profesor Luciano Rezzolla z Inštitútu pre teoretickú fyziku na Goetheho univerzite vo Frankfurte poznamenáva, že „skutočnosť, že naše vypočítané obrázky sú tak blízko k astronomickým pozorovaniam, je ďalším dôležitým potvrdením, že Einsteinova všeobecná teória relativity je najpresnejším a najprirodzenejším vysvetlením existencie. supermasívnych čiernych dier v strede galaxií. Hoci stále existuje priestor na alternatívne vysvetlenia, výsledky našej štúdie túto „miestnosť“ značne zmenšili.“

Prečítajte si tiež:

• Tieto hypotetické čierne diery by mohli vymazať vašu minulosť a zmeniť vašu budúcnosť
• Na satelitných mapách Google bola objavená záhadná „čierna diera“.