Supermassive sorte huller i det galaktiske centrum udsender nogle gange radiojetfly, hurtigt bevægende plasmaudstrømninger, som udsender stærke radiosignaler. Meget om disse radiobølger er dog stadig uklart: hvordan de produceres, især deres energikilde og plasmabelastningsmekanisme.
Det nærliggende sorte hul i hjertet af den massive elliptiske galakse M87 er for nylig blevet vist i radiobilleder af Event Horizon Telescope Collaboration. Observationen gav beviser til fordel for ideen om, at det sorte huls spin driver radiostrålerne, men gjorde ikke meget for at afklare plasmabelastningsmekanismen.
Et forskergruppe ledet af Tohoku Universitet astrofysikere har foreslået et lovende scenarie, der tydeliggør plasmabelastningsmekanismen i radiojetfly.
Ifølge de seneste fund er sorte huller utroligt magnetiserede, fordi magnetiske felter føres ind i dem af galaksernes magnetiserede plasma. Det plasma omkring det sorte hul får så energi, når nærliggende magnetisk energi kortvarigt mister sin energi på grund af magnetisk genforbindelse.
Soludbrud får deres energi fra dette magnetisk genforbindelse. Plasmaet i soludbrud afgiver ultraviolette stråler og røntgenstråler. I modsætning hertil kan den magnetiske genforbindelse omkring det sorte hul forårsage emission af gammastråler da den frigivne energi pr. plasmapartikel er meget højere end for et soludbrud.
Ifølge det nuværende scenarie interagerer de udstrålede gammastråler med hinanden og genererer mange elektron-positron-par, som derefter indlæses i radiostrålerne.
Ifølge scenariet foreslået af videnskabsmænd interagerer de udstrålede gammastråler med hinanden og genererer mange elektron-positron-par, som derefter indlæses i radiostrålerne.
Dette forklarer den betydelige plasmakoncentration i radiostråler, hvilket er i overensstemmelse med M87-data. Scenariet angiver også, at forskellige sorte huller har forskellige radiosignalintensiteter. Sgr A*, det supermassive sorte hul i vores Mælkevejen, for eksempel har radiojets omkring sig, men de er for svage og uopdagelige af det nuværende radioudstyr.
Scenariet forudsiger også kortsigtet røntgenstråling, når plasma indlæses i radiojetfly. Disse røntgensignaler savnes med nuværende røntgendetektorer, men kan observeres af planlagte røntgendetektorer.
Shigeo Kimura, en hovedforfatter af undersøgelsen, sagde, "Under dette scenarie vil fremtidig røntgenastronomi være i stand til at optrevle plasmabelastningsmekanismen til radiojets, en langvarig mysteriet om sorte huller".
Journal Reference:
- Shigeo S. Kimura, Kenji Toma, et al. Magnetisk genforbindelse i sorte hul-magnetosfærer: Lepton-indlæsning i jetfly, superluminale radioblobs og flerbølgelængdeudbrud. The Astrophysical Journal Letters. DOI: 10.3847/2041-8213/ac8d5a
