A galaktikus központban található szupermasszív fekete lyukak időnként rádiósugarakat indítanak, gyorsan mozgó plazmakiáramlásokat, amelyek erős rádiójeleket bocsátanak ki. Ezekkel a rádióhullámokkal kapcsolatban azonban sok minden nem világos: hogyan keletkeznek, különösen energiaforrásuk és plazmabetöltési mechanizmusuk.
Az Event Horizon Telescope Collaboration nemrégiben rádiófelvételeken mutatta be a szomszédos fekete lyukat az M87 hatalmas elliptikus galaxis szívében. A megfigyelés alátámasztotta azt az elképzelést, hogy a fekete lyuk forgása hajtja a rádiósugarat, de nem sokat segített a plazmatöltési mechanizmus tisztázásában.
Kutatócsoport vezetésével Tohoku Egyetem Az asztrofizikusok egy ígéretes forgatókönyvet javasoltak, amely tisztázza a plazmabetöltési mechanizmust a rádiósugárzókban.
A legújabb eredmények szerint a fekete lyukak hihetetlenül mágnesezettek, mert a mágneses mezőket a galaxisok mágnesezett plazmája viszi beléjük. A a fekete lyukat körülvevő plazma akkor kap energiát, amikor a közeli mágneses energia rövid időre elveszíti energiáját a mágneses újrakapcsolás miatt.
A napkitörések ebből nyerik az energiájukat mágneses újracsatlakozás. A napkitörésekben lévő plazma ultraibolya és röntgensugarakat bocsát ki. Ezzel szemben a fekete lyuk körüli mágneses újracsatlakozás okozhat gamma-sugárzás mivel a plazmarészecskénként felszabaduló energia sokkal nagyobb, mint a napkitörésé.
A jelenlegi forgatókönyv szerint a kisugárzott gamma-sugarak kölcsönhatásba lépnek egymással, és sok elektron-pozitron párt generálnak, amelyeket aztán a rádiósugárba töltenek.
A tudósok által javasolt forgatókönyv szerint a kisugárzott gamma-sugarak kölcsönhatásba lépnek egymással, és sok elektron-pozitron párt generálnak, amelyeket aztán a rádiósugárba töltenek.
Ez magyarázza a rádiósugárzók jelentős plazmakoncentrációját, ami összhangban van az M87 adatokkal. A forgatókönyv azt is kimondja, hogy a különböző fekete lyukak különböző rádiójel-intenzitásúak. Sgr A*, a mi szupermasszív fekete lyuk Tejútpéldául rádiósugárzók vannak körülötte, de azok túl halványak és a jelenlegi rádióberendezések által nem észlelhetők.
Ezenkívül a forgatókönyv rövid távú röntgensugárzást jósol, amikor a plazmát rádiósugárzókba töltik. Ezeket a röntgenjeleket a jelenlegi röntgendetektorok kihagyják, de a tervezett röntgendetektorokkal megfigyelhetők.
Shigeo Kimura, a tanulmány vezető szerzője, mondott, „E forgatókönyv szerint a jövő röntgencsillagászata képes lesz feloldani a plazmatöltő mechanizmust rádiósugárzókká, ami egy régóta fennálló a fekete lyukak rejtélye. "
Journal Reference:
- Shigeo S. Kimura, Kenji Toma és mtsai. Mágneses újracsatlakozás a fekete lyuk-magnetoszférákban: Leptonok betöltése fúvókákba, szuperluminális rádiófoltok és többhullámú fáklyák. Az Astrophysical Journal Letters. DOI: 10.3847/2041-8213/ac8d5a
