Forța misterioasă distruge inelul plasmei al găurii negre monstru

Telescoapele din întreaga lume au urmărit apariția unui flash strălucitor în jurul unei găuri negre îndepărtate, super-masive. Și apoi, foarte repede, a dispărut.

Gaura neagră - nucleul greu al unei galaxii numită 1ES 1927 + 654 - a fost vizibilă de pe Pământ datorită coronei sale, inelul particulelor supraîncălzite care se învârt în jurul orizontului său de eveniment sau a punctului de a nu se întoarce pentru materie. Nu era nimic special în această stare de lucruri; în tot spațiul, astronomii pot observa găuri negre super-masive datorită coroanelor lor luminoase. Și această coroană a fost amplasată în interiorul unui nucleu galactic activ aparent obișnuit (AGN), sau al unei regiuni mai mari de praf, gaz și clustere de stele..

Dar în martie 2018, corona acestei găuri negre a strălucit pe scurt strălucitor. All-Sky Automated Survey pentru Super-Novae (ASSASN), un grup de 24 de telescoape de la Universitatea de Stat din Ohio, din întreaga lume, concepute pentru a vâna supernovele, a înregistrat o creștere de 40 de ori a luminozității..

"Acesta a fost un AGN despre care știam, dar nu a fost foarte special", a spus Erin Kara, fizician MIT și autor principal al unei lucrări despre eveniment, într-un comunicat. „Apoi au observat că acest AGN-ul alergării a devenit brusc strălucitor, ceea ce ne-a atras atenția și am început să indicăm multe alte telescoape în multe alte lungimi de undă pentru a-l privi”.

După ce AGN s-a aprins, s-a întunecat brusc. Gaura neagră din centrul său - care poate fi văzută cel mai bine folosind telescoape cu raze X - părea să devină de 10.000 de ori mai puțin strălucitoare în mai puțin de un an.

"Ne așteptăm ca schimbările de luminozitate să crească atât de mult să varieze pe perioade de timp de la mii la milioane de ani", a spus Kara. Între timp, această regiune, „Dar în acest obiect, am văzut că se schimbă cu 10.000 pe parcursul unui an și chiar s-a schimbat cu un factor de 100 în opt ore, ceea ce este complet necunoscut și cu adevărat neplăcut”.

Legate de: 9 fapte despre găuri negre care vă vor exploda mintea

Întunecarea nu a durat totuși. După perioada inițială de întunecare de 8 ore, corona a continuat să se estompeze o mare parte a anului următor. Apoi, pe o perioadă de doar câteva luni, gaura neagră s-a luminat din nou. Acum arată aproape exact așa cum a făcut înainte ca corona să lumineze și să dispară.

Deci ce s-a întâmplat?

Oamenii de știință nu sunt siguri, dar Kara și colegii ei au o teorie.

Localizăm găuri negre în principal datorită discurilor lor de acumulare, inelele de materie care se învârt în jurul lor, din care corona este doar partea cea mai interioară, cea mai rapidă.

Găurile negre se hrănesc și cresc sorbind de pe discurile lor de acumulare. Este dificil ca orice să cadă direct prin orizontul evenimentului, fără să ne despărțim mai întâi și să petrecem timp învârtind cercurile din jurul său. (Acest lucru este valabil pentru orice obiect greu în spațiu; de exemplu, este mult mai greu să cadem la soare decât să îl orbităm.) O mare parte a materiei dintr-un disc de acreție intră în cele din urmă în gaura neagră, dar numai după o perioadă îndelungată în care se înconjoară scurgerea.

-Universul: Big Bang până acum în 10 pași simpli

-Cele 15 cele mai ciudate galaxii din universul nostru

-101 imagini astronomice care îți vor exploda mintea

Pentru ca ceva să iasă dintr-un disc de acumulare și într-o gaură neagră, fizicienii cred că ceva trebuie să tâmple acel obiect. De obicei, vinovatul este turbulența. Dar dacă ceva greoi, probabil o stea, arunca în corona din 1ES 1927 + 654, steaua s-ar fi putut distruge și a deranjat discul de acumulare suficient încât să bată materia orbitantă în întregul negru deodată. Cercetătorii numesc acest tip de eveniment o „perturbare a mareei”.

În acest caz, primul flash luminos ar fi fost probabil că steaua s-a crăpat în timp ce a lovit corona. Gravitatea masivă a găurii negre ar fi copleșit gravitația care ținea steaua împreună, despărțind-o.

Scăderea precipitată a luminozității de 8 ore ar fi fost tulburarea inițială a mareei a discului de acumulare. O mulțime de gaze, praf și plasmă care fuseseră oribitng în cercurile îngrijite înainte de a ajunge steaua ar fi căzut peste orizontul evenimentului deodată - lovit de coliziunea cu steaua. Și ulterior, întunecarea ulterioară pe o perioadă de luni ar fi fost materia rămasă, zdruncinată, care se încadrează dintr-o orbită instabilă acum.

Legate de: Cele mai mari 18 mistere nesoluționate din fizică

O stea necinstită ar fi putut de asemenea să perturbe liniile câmpului magnetic din jurul găurii negre. Câmpul magnetic al unei găuri negre poate ajuta la menținerea unei corone cu energie mare - liniile de câmp magnetic care țineau materialul cu vârtej mare, cu energie mare ... O coliziune cu o stea ar putea perturba suficient acest câmp pentru ca corona să se desprindă..

Dacă asta s-a întâmplat aici, este o afacere mare.

Există multe despre corona cu găuri negre pe care oamenii de știință nu le înțeleg, inclusiv locațiile liniilor de câmp magnetic care le păstrează intacte. Dar știu că o gaură neagră de dimensiunea 1ES 1927 + 654 ar trebui să se apropie de aproximativ 45 de milioane de mile (75 de milioane de kilometri) de singularitatea în sine pentru a fi atrasă. Aceasta nu este mult mai departe decât distanța de la Mercur până la soarele.

Dacă o stea a întrerupt câmpurile magnetice ale găurii negre după ce s-a despărțit la distanța respectivă, aceasta sugerează că corona și liniile câmpului magnetic sunt cam atât de departe de gaura neagră. De pe Pământ, coroanele cu găuri negre sunt prea aproape de singularitățile lor centrale pentru a măsura direct distanțele implicate. Deci asta este o afacere mare.

"Având în vedere faptul că acest eveniment s-a întâmplat dintr-o întrerupere stelară a mareei, aceasta ar fi unele dintre cele mai stricte constrângeri pe care le avem asupra locurilor în care corona trebuie să existe", a spus Kara. "Vrem să fim cu ochii pe el ... Este încă în această stare neobișnuită cu flux mare și poate că va face din nou ceva nebun, așa că nu vrem să ratăm asta."