Nustatyta, kad supermasyvi juodoji skylė į Žemę skleidžia milžinišką didelės energijos srovę

Aktyviai besimaitinančias supermasyvias juodąsias skyles, tarp jų ir šią, supa sūkuriniai materijos diskai, vadinami akreciniais diskais, kurie laikui bėgant palaipsniui jas maitina.

Dalis medžiagos, kurios jos nesuvalgo, nukreipiama link jų polių, kur vėliau išmetama beveik šviesos, arba reliatyvistiniu, greičiu.

Taip susidaro labai energinga ir itin ryški elektromagnetinė spinduliuotė. Kai kuriais atvejais ši srovė nukreipta tiesiai į Žemę. Tokie įvykiai vadinami blazarais.

Šis blazaras, žymimas Markarian 421 ir esantis Ursa Major žvaigždyne, buvo stebimas NASA rentgeno spindulių poliarimetrijos tyrėju (angl. Imaging X-ray Polarimetry Explorer, IXPE), paleistu 2021 m. gruodį.

IXPE stebi magnetinių laukų savybę, vadinamą poliarizacija, kuri reiškia laukų orientaciją.

Markarian 421 išmuštos srovės poliarizacija atskleidė astronomams staigmeną, parodžiusią, kad srovės dalyje, kurioje dalelės yra greitinamos, taip pat yra spiralinės struktūros magnetinis laukas. 

Blazarų čiurkšlės gali nusidriekti per milijonus šviesmečių, tačiau jas paleidžiantys mechanizmai dar nėra gerai suprasti.

Vis dėlto šie nauji atradimai, susiję su Markariano 421 čiurkšle, gali šiek tiek nušviesti šį ekstremalų kosminį reiškinį. 

"Markarianas 421 yra senas didelės energijos astronomų draugas", - pareiškė pagrindinė atradimo tyrėja ir Italijos kosmoso agentūros astrofizikė Laura Di Gesu.

Susisukusi blazarų purkštukų struktūra

Pagrindinė priežastis, kodėl supermasyvių juodųjų skylių maitinančios čiurkšlės yra tokios ryškios, yra ta, kad prie šviesos greičio artėjančios dalelės išskiria milžiniškus energijos kiekius ir elgiasi pagal Einšteino specialiosios reliatyvumo teorijos fiziką. 

Blazarų čiurkšlės taip pat tampa dar ryškesnės, nes dėl jų orientacijos į mus su jų čiurkšlėmis susijusios šviesos bangos ilgiai "susipina", todėl padidėja jų dažniai ir energijos.

Tai panašu į tai, kaip artėjančio greitosios pagalbos automobilio sirenos garso bangos "susipina" ir padidina dažnį, todėl skamba stipriau. 

Dėl šių dviejų efektų blazarai dažnai gali nustelbti visų žvaigždžių, esančių juos talpinančiose galaktikose, bendrą šviesą.

Dabar IXPE panaudojo šią šviesą, kad susidarytų vaizdą apie fiziką, vykstančią "Markarian 421" srovės centre, ir netgi nustatė švytinčio spindulio kilmės vietą.

Menininko pavaizduota IXPE observatorija kosmose. NASA

Dailininko sukurtas maitinančios supermasyvios juodosios skylės su beveik šviesos greičiu į išorę sklindančia srove koncepcija. (NASA/JPL-Caltech)

Šį darbą atlikusi komanda ketina toliau tirti Markarian 421, taip pat nustatyti kitus blazarus, kad rastų panašių savybių turinčių blazarų, siekdama atskleisti mechanizmą, lemiantį ekstremalius ir ryškius šiems reiškiniams būdingus išlydžius.

Šaltinis: Space.com.