Crna rupa M87 izbacuje mlazove gotovo brzinom svjetlosti

Galaksija Messier 87 (M87) nalazi se 55 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje u zviježđu Djevice. Ovo je divovska galaksija s 12 tisuća globularnih jata, 200 globularnih jata Mliječne staze čini se skromno u usporedbi s njom. U središtu M87 nalazi se crna rupa mase 6,5 milijardi solarnih masa. Ovo je prva crna rupa za koju postoji slika koju je 2019. izradila međunarodna istraživačka kolaboracija Event Horizon Telescope.

Ova crna rupa M87 izbacuje mlaz plazme brzinama bliskim brzini svjetlosti, tzv. relativistički mlaz Dug 6 tisuća svjetlosnih godina. Ogromna energija potrebna za pokretanje ovog mlaza vjerojatno dolazi od gravitacijske sile crne rupe. Ali kako nastaje takav mlaz i što osigurava njegovu stabilnost na ogromnim udaljenostima, još uvijek nije sasvim jasno.

M87 privlači materiju, koja se okreće u disku u orbiti koja se smanjuje dok je crna rupa ne apsorbira. Mlaz je lansiran iz središta akrecijskog diska koji okružuje M87, a teorijski fizičari sa Sveučilišta Goethe, zajedno sa znanstvenicima iz Europe, SAD-a i Kine, vrlo su detaljno modelirali ovo područje. Koristili su se najsloženijom XNUMXD simulacijom na superračunalu, koja za simulaciju koristi nevjerojatnu količinu CPU vremena, a morali su istovremeno rješavati jednadžbe opće teorije relativnosti Alberta Einsteina, jednadžbe elektromagnetizma Jamesa Maxwella i hidrodinamičke jednadžbe Leonarda Eulera . Rezultat je bio model u kojem vrijednosti izračunate za temperaturu, gustoću materije i magnetska polja iznenađujuće dobro odgovaraju onome što je izvedeno iz astronomskih promatranja.

Na temelju toga znanstvenici su uspjeli pratiti složeno kretanje fotona u iskrivljenom prostor-vremenu najunutarnjeg područja mlaza i pretvoriti ga u radio sliku. Zatim su mogli usporediti te računalno simulirane slike s opažanjima brojnih radioteleskopa i satelita tijekom posljednja tri desetljeća.

Dr. Alejandro Cruz-Osorio, vodeći autor studije, primjećuje da je “naš teorijski model elektromagnetske emisije i morfologije mlaza M87 u iznenađujuće dobrom skladu s opažanjima u radijskom, optičkom i infracrvenom spektru. Supermasivna crna rupa M87 vjerojatno rotira brzo, a plazma je snažno magnetizirana u mlazu, ubrzavajući čestice do razmjera od tisuća svjetlosnih godina.”

Profesor Luciano Rezzolla s Instituta za teorijsku fiziku na Sveučilištu Goethe u Frankfurtu primjećuje da je "činjenica da su naše izračunate slike tako blizu astronomskim opažanjima još jedna važna potvrda da je Einsteinova opća teorija relativnosti najtočnije i najprirodnije objašnjenje postojanja supermasivnih crnih rupa u središtu galaksija. Iako još uvijek ima mjesta za alternativna objašnjenja, rezultati naše studije učinili su ovu 'prostoriju' mnogo manjom."

Pročitajte također:

• Ove hipotetske crne rupe mogle bi izbrisati vašu prošlost i promijeniti vašu budućnost
• Na satelitskim kartama Googlea otkrivena je misteriozna "crna rupa".