Monstrum černá díra ve středu Mléčné dráhy je děsivě tichá, a nyní si astronomové myslí, že vědí proč.
Kolem toho jsou omotány neviditelné linie magnetického pole - vědci to již měli podezření. Nové obrázky však ukazují, že tyto neviditelné linie tvoří strukturu, která prodlužuje světelné roky napříč vesmírem a může být dostatečně silná, aby zabránila padání materiálu do černé díry. A pokud obří magnetická pole srazí materiál na oběžné dráze, která je mimo dosah černé díry, mohlo by to vysvětlit, proč to většinou spí. Ve skutečnosti je to tak matné, že ho magnet na obloze mohl zastínit.
"Spirální tvar magnetického pole směruje plyn na oběžné dráze kolem černé díry," uvedl v prohlášení NASA C. Darren Dowell, vědec z NASA Jet Propulsion Laboratory a hlavní autor studie. "To by mohlo vysvětlit, proč je naše černá díra tichá, zatímco ostatní jsou aktivní."
Jakmile věci spadnou za horizont události černé díry, je to funkční navždy. Prostor za horizontem události je z našeho pohledu skutečně černý. Není tam nic vidět. Jak však na jaře ukázal obrázek Teleskopu událostí Horizon Telescope na superhmotnou černou díru v galaxii Panna A, horizont událostí kolem černé díry je často zabalen do mraků padajícího materiálu. A tento materiál se pohybuje tak rychle a vytváří tolik tření, že svítí, a vytváří světlo, které astronomové vidí ze Země.
Po celou dobu se objevují některé superhmotné černé díry, které jsou vystaveny těmto druhům světla. Ale Střelec A * je jedním z běžnějších "klidných" typů superhmotných černých děr. Nezdá se, že by tato struktura pohltila mnoho materiálu. A tým Dowella má podezření, že tato intenzivní magnetická pole mohou být důvodem.
Při mapování čar magnetického pole namířil tým vědců infračervený dalekohled NASA s názvem SOFIA - namontovaný na zadní část letadla Boeing 747 - na Střelce A *. Výsledky ještě formálně nezveřejnili, ale vědci představili svá zjištění na červnovém zasedání Americké astronomické společnosti a popsali je v prohlášení NASA. SOFIA samozřejmě neviděla neviditelné linie, ale mohla vidět prachové částice, které se těmito liniemi vznášely. Struktura magnetického pole způsobila, že všechny částice směřovaly jedním směrem. Tyto zarovnané částice zase polarizovaly infračervené světlo procházející prachem - podobně jako sluneční brýle mohou polarizovat světlo procházející skrz ně - což vědcům umožnilo zjistit, kde jsou čáry a kterým směrem směřují.
Astronomové, kteří se nezúčastnili výzkumu, říkali, že měření čar magnetického pole bylo vzrušující, ale bylo skeptické, že tyto čáry plně odpovídaly tichému stavu černé díry. (Každý z nich také poznamenal, že je obtížné plně zhodnotit práci před zveřejněním příspěvku.)
Erin Bonning, astrofyzik a výzkumník černé díry na Emory University, který nebyl zapojen do práce SOFIA, zdůraznil, že obraz čar magnetického pole je napříč asi 10 světelných let, přičemž 1 světelný rok se rovná asi 5,9 bilionu mil (9,5 bilionů kilometrů). To je mnohem širší než Střelec A * - objekt, který by zapadal do naší sluneční soustavy - a tak je příliš velký na to, aby zachytil detaily v bezprostřední blízkosti černé díry. Tato menší, bližší oblast, řekla, je místem, kde byste očekávali, že nejdůležitější události vyrazí materiál do černé díry - nebo ponechají materiál na uzdě -.
„Zdá se, že tisková zpráva naznačuje, že magnetické pole směřuje materiál na oběžné dráze, která„ chybí “černé díře. Živá věda.
Zdůraznila však, že bez magnetického pole nemusíte nutně očekávat, že by materiál spadl do černé díry. Většina supermasivních černých děr nedokáže absorbovat tolik materiálu - snad proto, že většina z toho se hromadí v akrečním disku obíhajícím temnou kosmickou bestii - a zůstat docela klidná.
„Můžete si to představit takto: Jak masivní jako Sgr A * je, je to fyzicky * malý * cíl na astronomických stupnicích. Aby se hmota dostala do blízkosti horizontu události, musí se pohybovat více či méně přímo k tomu, “řekl Bonning.
K tomu dochází nejčastěji v galaxiích, které nedávno prošly násilným sloučením, řekla. Mléčná dráha však nedávné sloučení nepodstoupila.
"Pokud máte strukturovaná magnetická pole světelných let od černé díry dostatečně silná, aby nasměrovala pohyb plynu, je možné, že se jedná o další mechanismus, který zabraňuje pronikání hmoty do galaktických center," řekl Bonning.
To však neznamená, že magnetické pole je hlavním mechanismem, který udržuje černou díru v klidu.
Misty Bentz, astrofyzik na georgiánské státní univerzitě, který se také nezúčastnil výzkumu, zdůraznil, že i když magnetická pole hrají důležitou roli při udržení klidu Střelce A *, neznamená to, že podobné síly pracují v tichém supermasivu černé díry v jiných galaxiích.
„Naše galaxie je trochu zvláštní, protože naše umístění v ní znamená, že můžeme podrobně studovat mnoho vlastností a oblastí,“ řekla. „Jiné galaxie jsou však obvykle příliš vzdálené na to, aby dosáhly stejné úrovně rozlišení a detailů, zejména když mluvíme o přeplněných prostředích v jejich galaktických centrech.“
A to, co platí v Mléčné dráze, nemusí být pravda jinde.
"Mohlo by existovat mnoho různých důvodů, proč se jiné černé díry nekrmují, včetně rázových vln a větru z výbuchů supernovy, které vytlačují plyn z centra galaxie, nebo může existovat celková absence plynu v centru galaxie," Řekl Bentz.
Simeon Bird, astrofyzik na Kalifornské univerzitě, Riverside, který se také nezúčastnil výzkumu, řekl Live Science, že „magnetická pole mohou určitě pomoci vysvětlit, proč jsou některé černé díry v klidu, zatímco jiné jsou aktivní,“ ale jak zdůraznil Bentz, „Všechny ostatní superhmotné černé díry jsou daleko dále, takže není snadné měřit magnetická pole kolem nich.“
Stejně jako Bentz má Bird zájem o další vysvětlení, proč černé díry ztichnou.
"Další možností, která by mohla pomoci udržet černé díry v klidu, je to, že během aktivní fáze zahřívá černá díra plyn kolem něj do bodu, kdy je zcela narušena," řekl. "Jestli je černá díra velmi aktivní, energie z černé díry by mohla být schopna plyn úplně odstranit a vyrazit ho z galaxie."
A jakmile se to stane, ta černá díra by pravděpodobně ztichla.
Přesto, navzdory skepticismu, že linie magnetického pole mohou plně vysvětlit, proč je Střelec A * tak tichý - nebo že jiné superhmotné černé díry jsou ze stejného důvodu tiché - Bonning, Bentz a Bird označili studii za důležitou s tím, že nabízí astronomům nové klíče k odemčení záhad supermasivního chování černé díry.
"Každý objev, stejně jako úloha magnetických polí kolem Střelce A *, pomáhá zajistit jeden kousek skládačky a s dostatečným počtem skládaček můžeme doufat, že pochopíme životní cykly galaxií a černé díry, které hostují," Bentz řekl.
Poznámka editora: Z důvodu chyby v procesu úprav tento článek původně zkreslil délku světelného roku. Ve skutečnosti trvá 1 rok, než se ve vakuu dostane 5,9 bilionů kilometrů.
