Konstnärlig syn på det inre flödet av accretion och en stråle från ett supermassivt svart hål under perioden med aktiv matning (till exempel från en nyligen exploderad stjärna)
Den 11 november 2014 mottog det globala nätverket av teleskop signaler från ett avstånd på 300 miljoner ljusår. Händelsen var en explosion av elektromagnetisk energi som inträffade när ett svart hål spränger en närmar sig stjärna. Studien gjorde det möjligt att lära sig mer om hur svarta hål absorberar materia och reglerar galaktisk tillväxt.
Nyligen har forskare från Massachusetts Institute of Technology och Johns Hopkins University identifierat radiosignaler från en händelse som är nära relaterad till röntgenutsläpp från samma utbrott för 13 dagar sedan. De tror att dessa radioemissioner (90% liknande röntgenstrålar) inte sticker ut av en slump. Mest sannolikt står vi inför en jätte stråle av högenergipartiklar som strömmar från ett svart hålabsorberande stellarmaterial.
Modeller visar att det svarta håls matningshastighet styr styrkan hos den jet som skapas. Om hålet är fullt kommer strålen att vara kraftfull och vice versa. Detta är en viktig punkt då vi först spelade in en jetström styrd av kraften i ett supermassivt svart hål.
Forskare har länge misstänkt att strålar av svarta hål drivs av accretionshastigheten, men ingen kunde observera denna anslutning i en enda händelse. Detta är endast möjligt om det svarta hålet är lugnt och en stjärna visas bredvid den, vilket ger bort en stor mängd bränsle, vilket utlöser aktivering.
Diskussion
Baserat på teoretiska modeller av utvecklingen av svarta hål och observationer av avlägsna galaxer, förstår forskare vad som händer under en tidvattenförstörelse händelse: när en stjärna närmar sig ett svart hål skapar den gravitationella dragningen av sistnämnda tidvattenstyrkor.
Men gravitationen hos ett svart hål är så kraftfullt att det kan förstöra en stjärna genom att sträcka och planera det. Som ett resultat blir stjärnan regn från skräp som faller på accretionsdisken.
Hela processen skapar kolossala energisprängningar längs EM-spektret, vilket kan observeras i optiska, UV- och röntgenpolerna. Röntgenkällan anses vara ultrakolärt material i de innersta områdena av ackretionsskivan. Optiska och UV-strålar syns från materialet kvar på skivan, vilket dras in i ett svart hål.
Forskarna visste att radiovågor genereras av extremt energiska elektroner. Men kontroversen fortsatte om var dessa typer av elektroner kommer ifrån. Vissa tror att vid tiden efter den stellära explosionen sprider chockvågen utåt och aktiverar plasmapartiklar i miljön. I detta scenario kommer bilden av de utsända radiovågorna att vara radikalt annorlunda än röntgenstrålarna. Det visar sig att vinden trotsar paradigmet.
Ett rörligt mönster
Forskare tittade på 2014-utbrottet, inspelat av ASASSN-teleskopnätet. Händelsen heter ASASSN-14li och övervakad radiodata i 180 dagar. De lyckades hitta en tydlig likhet med de mönster som tidigare observerades i röntgeninformationen av samma händelse. Dessutom nådde likheten 90%. Samma fluktuationer i röntgenspektrumet uppträdde efter 13 dagar i radiobandet. Man tror att den enda bindningsmetoden är den fysiska processen. Analysen visade också att storleken på röntgenutstrålande området är 25 gånger större än solen, och det radiosändande området är 400000 gånger större än solradiusen. En sådan motsats indikerar närvaron av en orsakssamband mellan ett litet område med röntgenstrålar och en stor med radiovågor.
Teamet tror att radiovågorna skapades av en stråle med högenergipartiklar som började strömma ut ur det svarta hålet strax efter att absorptionen av det stellära materialet aktiverats. På grund av densiteten hos strålregionen absorberas de flesta radiovågor omedelbart av andra elektroner.
Först när elektronerna flyttade nedströms från strålen tog forskarna den här signalen. Som ett resultat visar det sig att strålkraften måste styras av accretionshastigheten (hastigheten med vilken det svarta hålet absorberar stjärnavfall).
Resultaten kommer att bidra till att bättre förstå fysiken i djets beteende, vilket kommer att påverka förståelsen för den galaktiska utvecklingen.
