Czarne dziury produkują miecze świetlne Jedi, czyli Einstein znowu miał rację
Czarne dziury, które zazwyczaj pochłaniają wszystko wokół siebie, również mogą tracić energię. Do takich wniosków doszli naukowcy, którzy analizują słynną już supermasywną czarną dziurę M87, tą samą, która jako pierwszą w historii udało się uwiecznić na zdjęciu.
Czarne dziury to jedne z najbardziej tajemniczych i fascynujących obiektów we wszechświecie. Ich grawitacja jest tak silna, że nic, nawet światło, nie może z nich się wydostać. Jednak nie wszystko, co zbliża się do czarnej dziury, jest przez nią pochłaniane. Czasem część materii ucieka i jest wyrzucana w przestrzeń kosmiczną z prędkością bliską prędkości światła. Takie strumienie materii nazywamy dżetami.
W 2019 r. naukowcy z projektu Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (EHT) pokazali światu pierwszy obraz czarnej dziury. Była to czarna dziura M87* w centrum galaktyki M87 (Galaktyka Panna A), oddalonej od nas o około 55 mln lat świetlnych. Zdjęcie przedstawiało ciemny okrąg otoczony pomarańczowym pierścieniem, który był zniekształconym obrazem gorącego gazu i pyłu krążącego wokół czarnej dziury.
Astronomowie analizujący obraz, uzyskany przez Teleskop Horyzontu Zdarzeń w 2021 r. odkryli, że pole magnetyczne czarnej dziury M87 jest wystarczająco silne, aby czasami uniemożliwiać pochłonięcie pobliskiej materii. Teraz, po dokładniejszej analizie tego zdjęcia, naukowcy odkryli, że czarna dziura w M87 nie jest tylko pożeraczem materii, ale także źródłem energii.
Einstein to przewidział
Teoria względności Alberta Einsteina przewidywała, że czarne dziury mogą tracić energię. Naukowcy od lat 70. XX wieku wiedzieli, że pola magnetyczne prawdopodobnie pobierają energię z wirujących czarnych dziur - tylko nie wiedzieli jak.
Więcej o czarnych dziurach i ich tajemnicach przeczytasz na Spider`s Web:
Teraz nowa analiza obrazu M87 ujawniła, że pole magnetyczne jest odpowiedzialne również za spowalnianie obracającej się czarnej dziury. Linie pola magnetycznego przechodzące przez czarną dziurę zostają przeciągnięte, co spowalnia rotację, prowadząc do uwolnienia energii.
Chociaż czarne dziury definiuje się jako obiekty, z których nic nie może uciec, jednym ze zdumiewających przewidywań teorii względności Einsteina jest to, że czarne dziury mogą w rzeczywistości tracić energię. Mogą się obracać i tak jak bączek zwalnia z czasem i traci energię podczas obrotu, tak obracająca się czarna dziura może również tracić energię
- mówi Eliot Quataert, astrofizyk z Princeton.
Supermasywna czarna dziura M87 emituje przy tym naprawdę ogromne ilości energii. Naukowcy podają obrazowy przykład, od którego może zakręcić się w głowie. Jeśli wziąć Ziemię, przemienić ją w trotyl i wysadzić ją w powietrze 1000 razy na sekundę przez miliony lat, to właśnie taką ilość energii wydobędziemy z M87.
Miecze świetlne Jedi
Energia uwalniana w głąb kosmosu podczas tego samohamującego procesu wypływa niczym "miecze świetlne Jedi o długości miliona lat świetlnych" poprzez struktury zwane dżetami, które rozciągają się na odległość równą 10 długościom naszej Drogi Mlecznej. Nowe badanie na ten temat opublikowane zostały właśnie w The Astrophysical Journal.
Czarna dziura w M87 jest więc nie tylko pierwszą sfotografowaną czarną dziurą, ale także pierwszą, która pokazuje nam, jak oddziałują one z materią i energią. Jest to niezwykłe odkrycie, które pozwala nam lepiej zrozumieć te zagadkowe regiony przestrzeni i czasu. Naukowcy nadal obserwują i analizują czarną dziurę w M87. Może kiedyś uda nam się dowiedzieć, co się dzieje w jej wewnątrzu.
