Hvězdné černé díry, mezi 7 a 25 násobkem hmotnosti Slunce, se nazývají „mikrokvary“, když vytvářejí silné paprsky částic a záření, miniaturní verze těch, které jsou vidět v kvasarech. Hvězdné černé díry jsou na malém konci stupnice naproti supermasivním černým děrám, včetně těch v kvasarech, které váží miliony až miliardykrát větší množství Slunce.
Podle nového výzkumu mohou být mikrokvazary tryskami součástí tajné zbraně pro udržení jejich drobných postav.
Rentgenová observatoř NASA Chandra poprvé spatřila souhru na slavném mikrokvazaru vzdáleném asi 40 000 světelných let v souhvězdí Aquila. Tento systém, GRS 1915 + 105 (zkráceně GRS 1915), obsahuje černou díru asi 14krát větší než hmotnost Slunce, která přivádí materiál z blízké doprovodné hvězdy. Jak se materiál víří směrem k černé díře, vytvoří se akreční disk.
Dva Harvardští astronomové odhalují nově objevenou remorkérskou válku mezi tryskami a horkými větry z materiálu, který se točí směrem k černé díře v takzvaném „akrečním disku“. Trysky i horký vítr vypuzují hmotu z proudu, která by jinak pomohla růst černé díry.
Chandra se svým spektrografem pozorovala od svého uvedení na trh v roce 1999 jedenáctkrát GRS 1915. Tyto studie ukazují, že proud v GRS 1915 může být periodicky zahlcen, když horký vítr, pozorovaný v rentgenovém paprsku, je vytlačen z akrečního disku kolem černá díra. Věří se, že zastaví proudový paprsek tím, že jej zbaví hmoty, která by ho jinak pohánila. Naopak, jakmile vítr klesne, proud se může znovu objevit.
Rychlost narůstání se mění, ale kvůli souhře zůstává výstupní rychlost konstantní.
"Zdá se, že černá díra je schopna ovládat, kolik hmoty v daném okamžiku spotřebovává nebo nekonzumuje," uvedl vedoucí autor Joseph Neilsen, doktorandský kandidát na Harvardu.
Samoregulace je běžným tématem při diskusi o supermasivních černých dírách, jedná se však o první jasný důkaz v černých dírách s hmotností hvězd.
Neilsen říká, že je obtížné odolat přičítání chování vůle černé díře: „Když mluvíte o regulaci, znamená to nějakou sebekontrolu,“ řekl. "Vidíme, že se to děje, ale rozhodně není jasné proč." Prozatím to jen připisujeme nějaké touze po černé díře. “
Přestože se mikrokvary a kvasary liší hmotností podle faktorů miliónů, měly by vykazovat podobnost v chování, když jsou brány v úvahu jejich velmi rozdílné fyzické měřítka.
Časový plán pro změny v chování černé díry by se měl měnit v poměru k hmotnosti. Například hodinový časový plán pro změny v GRS 1915 by odpovídal asi 10 000 let pro supermasivní černou díru, která váží miliardu krát větší než Slunce.
"Nemůžeme doufat, že prozkoumáme tuto úroveň detailů v jakémkoli jediném superhmotném systému černé díry," řekla spoluautorka Julia Lee, Harvardská astronomka. "Takže se můžeme dozvědět obrovské množství černých děr pouhým studováním černých děr ve hvězdné hmotě, jako je tato."
Nové výsledky se objevují v 26. čísle časopisuPříroda.
O LEADOVÉM OBRAZU: Optický a infračervený snímek z průzkumu digitalizované oblohy ukazuje přeplněné pole kolem GRS 1915, které se nachází v blízkosti roviny naší Galaxie. Vložka ukazuje detail Chandra obrazu GRS 1915, jednoho z nejjasnějších rentgenových zdrojů v galaxii Mléčná dráha. Kredity: X-ray: NASA / CXC / Harvard / J. Neilsen a kol. Optické: Palomar DSS2. Video se zoomem je k dispozici zde.
Zdroje: NASA, studie Nature a rozhovor s Josephem Neilsenem
