Svartholið M87 skýtur þotum á næstum ljóshraða

Vetrarbrautin Messier 87 (M87) er í 55 milljón ljósára fjarlægð frá jörðinni í stjörnumerkinu Meyjunni. Þetta er risastór vetrarbraut með 12 þúsund kúluþyrpingum, 200 kúluþyrpingar Vetrarbrautarinnar virðast hóflegar í samanburði. Í miðju M87 er svarthol með massa upp á 6,5 milljarða sólmassa. Þetta er fyrsta svartholið sem mynd er til af, búið til árið 2019 af alþjóðlega rannsóknarsamstarfinu Event Horizon Telescope.

Þetta M87 svarthol skýtur út plasmastróka á hraða nálægt ljóshraða, kallaður afstæðisþota 6 þúsund ljósár að lengd. Sú gríðarlega orka sem þarf til að knýja þessa þotu kemur líklega frá þyngdarkrafti svartholsins. En hvernig slík þota verður til og hvað tryggir stöðugleika hennar yfir miklar vegalengdir er enn ekki alveg ljóst.

M87 dregur að sér efni sem snýst í skífunni á minnkandi braut þar til það er tekið í svartholið. Þotunni er skotið á loft frá miðju ásöfnunarskífunnar sem umlykur M87 og fræðilegir eðlisfræðingar við Goethe háskólann, ásamt vísindamönnum frá Evrópu, Bandaríkjunum og Kína, hafa mótað þetta svæði í smáatriðum. Þeir notuðu flóknustu þrívíddarhermunina á ofurtölvu, sem notar ótrúlegan fjölda örgjörvatíma fyrir uppgerðina, og þurftu samtímis að leysa jöfnur almennrar afstæðiskenningar Alberts Einsteins, rafseguljöfnur James Maxwell og vatnsaflsjöfnur Leonard Euler. . Niðurstaðan var líkan þar sem gildin sem reiknuð voru fyrir hitastig, efnisþéttleika og segulsvið samsvara furðu vel því sem kom fram í stjörnuathugunum.

Á þessum grundvelli gátu vísindamenn fylgst með flókinni hreyfingu ljóseinda í skekktu rúm-tíma innsta svæðis þotunnar og breytt henni í útvarpsmynd. Þeir gátu síðan borið þessar tölvuhermumyndir saman við athuganir sem gerðar voru með fjölmörgum útvarpssjónaukum og gervihnöttum undanfarna þrjá áratugi.

Dr. Alejandro Cruz-Osorio, aðalhöfundur rannsóknarinnar, bendir á að „fræðilegt líkan okkar af rafsegulgeislun og strókaformgerð M87 er í furðu góðu samræmi við athuganir á útvarps-, sjón- og innrauða litrófinu. M87 risasvartholið snýst líklega hratt og plasma er mjög segulmagnað í stróknum, sem flýtir fyrir ögnum upp í þúsundir ljósára mælikvarða.“

Prófessor Luciano Rezzolla frá Institute for theoretical Physics við Goethe háskólann í Frankfurt bendir á að „sú staðreynd að reiknaðar myndir okkar eru svo nálægt stjörnuathugunum sé önnur mikilvæg staðfesting á því að almenn afstæðiskenning Einsteins sé nákvæmasta og eðlilegasta skýringin á tilvistinni. af risasvartholum í miðju vetrarbrauta. Þrátt fyrir að enn sé pláss fyrir aðrar skýringar hafa niðurstöður rannsóknarinnar okkar gert þetta „herbergi“ miklu minna.“

Lestu líka:

• Þessi tilgátu svarthol gætu eytt fortíð þinni og breytt framtíð þinni
• Dularfullt „svarthol“ fannst á gervihnattakortum Google