Црне рупе, оне збуњујуће јединствености које стоје на препаду познатог и непознатог, настављају нас изненадити својим понашањем. Као што су организације попут Евент Хоризон Телесцопа јасно ставиле до знања, постоји много тога што не знамо о рупама, а још горе од тога, ми чак и не знамо колико не знамо.
Сада су научници приметили нови феномен који додаје мистику црне рупе: брзо вртећу се црну рупу која избацује огромне мрље плазме.
Црна рупа у питању је дио бинарног пара званог В404 Цигни. Црна рупа једе своју другу звезду, усисавајући масу у свој диск за избацивање, а затим избацује материјал кроз два млаза. Ово није необично за црну рупу, мада немају сви млазеве. Али оно што је необично је тајминг материјала који се избацују на млаз. Уместо сталног тока, материјал излази у мрљицама.
В404 Цигни је удаљен око 8000 светлосних година од Земље. Први пут је примећен 1989. године када је протјерао огроман избој високоенергетског материјала и зрачења. Тада је пао успаван 26 година.
Затим се 2015. године поново запалио, а сателит ИНТЕГРАЛ Европске агенције за свемирске агенције (ЕСА) (ИНТЕрнатионал Гамма-Раи Астропхисицс Лаборатори) сателит је могао да га проучи у високоенергетским гама зрацима. Постао је најсјајнији објекат на небу у гама зрацима. Тада је научник пројекта ИНТЕГРАЛ Ерик Куулкерс рекао, „Понашање овог извора је у овом тренутку изванредно, са понављаним светлосним бљесковима светлости на временским размерама краћим од једног сата, што се ретко виђа у другим системима црних рупа.”
Шта се дешавало?
Корисно је погледати како обично раде црне рупе попут ове. Огромна гравитација црне рупе одвлачи материјал од супутничке звезде у диск за избацивање. Диск за превртање се окреће, загревајући материјал и доводећи га до „сјаја“. Дио материјала никада не досеже црну рупу и емитује се преко млазница.
Брзо напред, а нова студија заснована на подацима прикупљеним током испада из 2015. од стране више опсерваторија пружа објашњење.
“Током избијања пратили смо детаље емисије млазница када се материјал избацује великом брзином из околине црне рупе", Каже Симоне Миглиари, астрофизичарка ЕСА-е која је коауторица овог рада. „Видећемо да млазови пуцају у различитим смеровима, у временској скали мањој од сат времена, што значи да се унутрашњи делови система врте прилично брзо..”
Да, црна рупа једе своју другу звезду, усисавајући материјал у свој диск за избацивање. И да, део материјала на диску се избаци у млазним погонима. Али, према студији, то се дешава само у рафалима, јер је из неког разлога црна рупа неусклађена са сопственим диском за избацивање.
„Оно што је различито у В404 Цигни је да мислимо да су диск материјала и црна рупа неусклађени.", Каже ванредни професор Јамес Миллер-Јонес са Међународног центра за истраживање радио-астрономије (ИЦРАР) на Цуртин универзитету у Аустралији, који је водећи аутор новог рада.
“Изгледа да се унутрашњи део диска њише попут окретног врха који се успорава и пуца у различитим смеровима како мења оријентацију.”
Трескање значи да материјал не пада равномерно у црну рупу. Када дође до избијања, значи да је велика количина материјала упала у рупу за кратко време. То повећава количину материјала у насипном диску што изазива излив енергије.
ИНТЕГРАЛ је био саставни део ове студије јер је гледао В404 Цигни четири недеље. Остале опсерваторије могле су да посматрају само неколико сати. ИНТЕГРАЛ-ова запажања омогућила су научницима да утврде механику црне рупе, њену геометрију и ниво енергије и да успоставе везу између дотока и одлива.
“Помоћу ИНТЕГРАЛ-а били смо у могућности да непрекидно гледамо В404 Цигни четири недеље, док су други високо-енергетски сателити могли да праве само краће снимке.", Каже Ерик Куулкерс, научник ИНТЕГРАЛ пројекта из ЕСА.
“Подаци рендгенских зрака подржати модел где унутрашњи део акреционог диска је нагнут у односу на остатак система, највероватније због нагиба црне рупе нагнутог у односу на орбиту пратеће звезде", Објашњава Симоне.
Остаје питање зашто није усклађен?
Постоје само прелиминарна нагађања о узроку неслагања. Можда је била супернова.
Пошто је саму црну рупу створила супернова, тај почетни ударац је могао да доведе до неусклађивања рупе и унутрашњег сегмента њеног акректорског диска. То је оно што симулације показују.
“Резултати би се уклапали у сценарио, такође проучен у недавним компјутерским симулацијама, где проток акреције у близини црне рупе и млазева могу да се ротирају заједно", Каже Куулкерс.
“Очекивали бисмо сличну динамику у било којој црној рупи која се снажно повећава, чије је завртање неусклађено са доточним гасом и мораћемо да узмемо у обзир различите углове нагиба млаза приликом тумачења опажања црних рупа широм Универзума..”
Извори:
- Истраживачки рад: Брзо се мења оријентација млаза у систему црне рупе звездане масе ВГ404 Цигни
- Саопштења за јавност: Пљувачка црна рупа
- ИНТЕГРАЛНА мисија ЕСА-е
- Изјава за штампу: Монстер Блацк Холе буди се након 26 година
