Crna rupa M87 ispaljuje mlazove gotovo brzinom svjetlosti

Galaksija Messier 87 (M87) nalazi se 55 miliona svetlosnih godina od Zemlje u sazvežđu Djevica. Ovo je džinovska galaksija sa 12 hiljada kuglastih jata, 200 globularnih jata Mlečnog puta izgleda skromno u poređenju. U središtu M87 nalazi se crna rupa s masom od 6,5 milijardi solarnih masa. Ovo je prva crna rupa za koju postoji slika, kreirana 2019. godine od strane međunarodne istraživačke saradnje Event Horizon Telescope.

Ova crna rupa M87 izbacuje mlaz plazme brzinama blizu brzine svjetlosti, tzv. relativistički mlaz 6 hiljada svetlosnih godina. Ogromna energija potrebna za pokretanje ovog mlaza vjerovatno dolazi od gravitacionog privlačenja crne rupe. Ali kako nastaje takav mlaz i što osigurava njegovu stabilnost na velikim udaljenostima, još uvijek nije sasvim jasno.

M87 privlači materiju, koja rotira u disku u orbiti koja se smanjuje sve dok je ne apsorbira crna rupa. Mlaz je lansiran iz centra akrecionog diska koji okružuje M87, a teoretski fizičari sa Goethe univerziteta, zajedno sa naučnicima iz Evrope, SAD-a i Kine, veoma su detaljno modelirali ovu regiju. Koristili su najkompleksniju XNUMXD simulaciju na superkompjuteru, koji koristi zapanjujuću količinu CPU vremena za simulaciju, a morali su istovremeno riješiti jednačine opće teorije relativnosti Alberta Einsteina, jednačine elektromagnetizma Jamesa Maxwella i jednačine hidrodinamike Leonarda Eulera. . Rezultat je bio model u kojem vrijednosti izračunate za temperaturu, gustinu materije i magnetna polja iznenađujuće dobro odgovaraju onome što je izvedeno iz astronomskih opservacija.

Na osnovu toga, naučnici su bili u mogućnosti da prate složeno kretanje fotona u iskrivljenom prostor-vremenu najdubljeg područja mlaza i pretvore ga u radio-sliku. Zatim su mogli da uporede ove kompjuterski simulirane slike sa zapažanjima brojnim radio-teleskopima i satelitima u protekle tri decenije.

Dr. Alejandro Cruz-Osorio, glavni autor studije, napominje da je „naš teorijski model elektromagnetne emisije i morfologije mlaza M87 u iznenađujuće dobrom slaganju sa zapažanjima u radio, optičkom i infracrvenom spektru. Supermasivna crna rupa M87 se vjerovatno brzo rotira i plazma je snažno magnetizirana u mlazu, ubrzavajući čestice do razmjera hiljada svjetlosnih godina.”

Profesor Luciano Rezzolla sa Instituta za teorijsku fiziku na Univerzitetu Goethe u Frankfurtu napominje da je "činjenica da su naše izračunate slike tako bliske astronomskim zapažanjima još jedna važna potvrda da je Ajnštajnova opšta teorija relativnosti najtačnije i najprirodnije objašnjenje postojanja supermasivnih crnih rupa u centru galaksija. Iako još uvijek ima mjesta za alternativna objašnjenja, rezultati našeg istraživanja učinili su ovu 'prostoriju' mnogo manjom."

Pročitajte također:

• Ove hipotetičke crne rupe mogu izbrisati vašu prošlost i promijeniti budućnost
• Misteriozna "crna rupa" otkrivena je na Google satelitskim kartama