Gambaran cahaya Hubble jet yang dipancarkan oleh lubang hitam berjuta-juta-solar-massa di jantung galaksi M87 (Februari 1998) Kredit: NASA / ESA dan John Biretta (STScI / JHU)
Walaupun lubang hitam - menurut definisi dan sifatnya - adalah penimbun alam semesta yang paling utama, mengumpulkan dan menelan bahan dan tenaga sehingga cahaya bahkan tidak dapat melepaskan diri dari cengkaman graviti mereka, mereka juga sering memperlihatkan tingkah laku ganjil yang sangat besar jumlah bahan dari mereka juga, dalam bentuk jet yang meletus ratusan ribu - jika tidak berjuta - tahun cahaya ke angkasa. Jet-jet ini mengandungi plasma yang terlalu panas yang tidak berhasil melewati cakrawala peristiwa lubang hitam, melainkan "diputar" oleh graviti dan putarannya yang kuat dan akhirnya ditembak keluar seolah-olah dari meriam kosmik yang sangat besar.
Mekanisme tepat bagaimana semua ini berfungsi tidak diketahui dengan tepat kerana lubang hitam sangat sukar untuk diperhatikan, dan salah satu aspek yang lebih membingungkan dari tingkah laku jet adalah mengapa mereka selalu kelihatan selaras dengan paksi putaran hitam yang aktif memberi makan lubang, serta tegak lurus dengan cakera penambahan yang disertakan. Kini, penyelidikan baru menggunakan model komputer 3D canggih menyokong idea bahawa ia adalah kadar putaran lubang hitam yang digabungkan dengan kemagnetan plasma yang bertanggungjawab membentuk jet.
Dalam makalah baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal Sains, penolong profesor di University of Maryland Jonathan McKinney, pengarah Institut Kavli Roger Blandford dan Alexander Tchekhovskoy dari Universiti Princeton melaporkan penemuan mereka yang dibuat menggunakan simulasi komputer mengenai fizik kompleks yang terdapat di sekitar lubang hitam supermasif. GRMHD ini - yang bermaksud General Relativistic Magnetohydrodynamic - sim komputer mengikuti interaksi berjuta-juta zarah di bawah pengaruh relativiti am dan fizik plasma relativistik bermagnet ... pada dasarnya, barang yang sangat panas yang terdapat dalam cakera penambahan lubang hitam .
Baca lebih lanjut: Pandangan Pertama di Pesta Black Hole
Apa yang McKinney et al. dalam simulasi mereka adalah bahawa tidak kira bagaimana mereka pada awalnya mengorientasikan jet lubang hitam, mereka akhirnya akhirnya diselaraskan dengan paksi putaran lubang hitam itu sendiri - persis apa yang terdapat dalam pemerhatian dunia nyata. Pasukan ini mendapati bahawa ini disebabkan oleh garis medan magnet yang dihasilkan oleh plasma yang dipusingkan oleh putaran lubang hitam yang kuat, sehingga mengumpulkan plasma menjadi jet yang sempit dan fokus yang bertujuan menjauh dari paksi putarannya - selalunya di kedua kutub.
Pada jarak yang lebih jauh, pengaruh putaran lubang hitam melemah dan dengan itu jet-jet tersebut kemudiannya mulai berpecah atau menyimpang dari jalan awal mereka - sekali lagi, apa yang telah dilihat dalam banyak pemerhatian.
Mekanisme “magneto-spin alignment” ini, seperti yang disebut oleh tim, nampaknya paling lazim dengan lubang hitam supermasif aktif yang cakera penambahannya lebih tebal daripada nipis - hasilnya mempunyai kadar jatuh yang sangat tinggi atau sangat rendah perkara. Ini berlaku dengan galaksi elips M87 raksasa, yang terlihat di atas, yang memperlihatkan jet cemerlang yang dihasilkan oleh lubang hitam berjuta-juta-jisim suria di pusatnya, serta SMBH berjuta-juta-jisim suria yang jauh lebih besar di pusat galaksi kita sendiri, Sgr A *.
Baca lebih lanjut: Lubang Hitam Bima Sakti Memancarkan Sinar Terang yang Pernah
Dengan menggunakan penemuan ini, ramalan masa depan dapat dibuat dengan lebih baik mengenai tingkah laku bahan yang dipercepat jatuh ke jantung galaksi kita.
Baca lebih lanjut mengenai siaran berita Kavli Institute di sini.
Gambar sisipan: Gambar sistem simulasi lubang hitam. (McKinney et al.) Sumber: Institut Kavli untuk Astrofizik dan Kosmologi Partikel (KIPAC)
