Az M87-es fekete lyuk szinte fénysebességgel lövi ki a fúvókákat

A Messier 87 (M87) galaxis a Földtől 55 millió fényévre, a Szűz csillagképben található. Ez egy óriási galaxis 12 ezer gömbhalmazzal, ehhez képest a Tejútrendszer 200 gömbhalmaza szerénynek tűnik. Az M87 közepén egy fekete lyuk található, amelynek tömege 6,5 milliárd naptömeg. Ez az első fekete lyuk, amelyről létezik kép, amelyet 2019-ben az Event Horizon Telescope nemzetközi kutatási együttműködés hozta létre.

Ez az M87-es fekete lyuk fénysebességhez közeli sebességű plazmasugarat lövell ki, ún relativisztikus sugárhajtású 6 ezer fényév hosszú. A sugárhajtáshoz szükséges hatalmas energia valószínűleg a fekete lyuk gravitációs vonzásából származik. De még mindig nem teljesen világos, hogyan keletkezik egy ilyen sugár, és mi biztosítja a stabilitását hatalmas távolságokon.

Az M87 vonzza az anyagot, amely zsugorodó pályán forog a korongban, amíg el nem nyeli a fekete lyuk. A repülőgépet az M87-et körülvevő akkréciós korong közepéről indítják, és a Goethe Egyetem elméleti fizikusai európai, amerikai és kínai tudósokkal együtt nagyon részletesen modellezték ezt a régiót. A legbonyolultabb XNUMXD szimulációt használták szuperszámítógépen, amely elképesztő mennyiségű CPU-időt használ a szimulációhoz, és egyszerre kellett megoldaniuk Albert Einstein általános relativitáselméletének egyenleteit, James Maxwell elektromágnesességi egyenleteit és Leonard Euler hidrodinamikai egyenleteit. . Az eredmény egy olyan modell lett, amelyben a hőmérsékletre, az anyagsűrűségre és a mágneses mezőkre számított értékek meglepően jól megfelelnek a csillagászati ​​megfigyelésekből levont értékeknek.

Ennek alapján a tudósok nyomon tudták követni a fotonok összetett mozgását a sugár legbelső részének elvetemült téridejében, és rádióképpé alakították. Ezután össze tudták hasonlítani ezeket a számítógéppel szimulált képeket számos rádióteleszkóp és műhold által az elmúlt három évtized során végzett megfigyelésekkel.

Dr. Alejandro Cruz-Osorio, a tanulmány vezető szerzője megjegyzi, hogy „az M87 elektromágneses emissziójára és sugármorfológiájára vonatkozó elméleti modellünk meglepően jó összhangban van a rádiós, optikai és infravörös spektrumban végzett megfigyelésekkel. Az M87 szupermasszív fekete lyuk valószínűleg gyorsan forog, és a plazma erősen mágnesezett a sugárban, ami több ezer fényévnyi léptékűre gyorsítja a részecskéket.

Luciano Rezzolla, a frankfurti Goethe Egyetem Elméleti Fizikai Intézetének professzora megjegyzi, hogy "az a tény, hogy számított képeink olyan közel állnak a csillagászati ​​megfigyelésekhez, egy másik fontos megerősítése annak, hogy Einstein általános relativitáselmélete a legpontosabb és legtermészetesebb magyarázat a létezésre. szupermasszív fekete lyukak a galaxisok közepén. Bár még mindig van lehetőség alternatív magyarázatokra, tanulmányunk eredménye sokkal kisebbé tette ezt a „szobát”.

Olvassa el még:

• Ezek a feltételezett fekete lyukak eltörölhetik a múltat ​​és megváltoztathatják a jövőt
• A Google műholdas térképein egy titokzatos "fekete lyukat" fedeztek fel