Nieuwe afbeeldingen laten zien hoe zwarte gaten ongelooflijk heldere jets van miljoenen lichtjaren lang produceren die op grote kosmische afstanden te zien zijn.
De beelden zijn verkregen met behulp van computersimulaties en kunnen helpen bij het oplossen van het mysterie van hoe jets worden gevormd.
Ondanks de naam zijn zwarte gaten niet altijd zwart. Terwijl het zwarte gat een object overspoelt, verhit het rond wervelende gas en stof het materiaal rond de randen tot verzengende temperaturen. Dit proces creëert bakenachtige stralen van geladen deeltjes die naar buiten reizen met bijna de lichtsnelheid en straling uitzenden die helderder kan schijnen dan een melkwegstelsel. Ze zijn als laserstralen die het universum doorboren en ons in staat stellen zwarte gaten te zien, waarvan de straling anders zou het te zwak zijn om te detecteren,”zei astrofysicus Alexander Chekhovskoy van de Northwestern University in Evanston, Illinois.
Maar de complexe mechanismen achter deze jets blijven slecht begrepen. Een mogelijk begrip van het probleem komt voort uit het feit dat het materiaal rond het zwarte gat in plasma verandert. Natuurkundigen hebben lang vermoed dat de kronkelige magnetische velden op de een of andere manier interageren met het gekromde weefsel van de ruimtetijd rond het draaiende zwarte gat, waardoor jets verschijnen. Met behulp van zeer gedetailleerde computermodellen hebben Kyle Parfrey van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en zijn collega's waren in staat om te modelleren hoe geladen deeltjes nabij de rand van een zwart gat ervoor zorgen dat magnetische velden draaien en draaien. Wetenschappers gebruikten informatie uit de relativiteitstheorie van Albert Einstein om paren van deze deeltjes in speciale banen te modelleren. Deze banen zijn zo afgestemd dat als een van de duodeeltjes in een zwart gat valt,haar partner zal met een zeer hoge snelheid bewegen en zichzelf duwen met behulp van energie die uit het zwarte gat zelf is gestolen.
Elk object, zelfs een zak met puin, kan vanuit een ruimtevaartuig in een van deze banen worden gedropt, en dit zal het ruimtevaartuig een krachtige lading energie geven, volgens Tsjechovskoy, die niet bij het werk betrokken was. Nieuwe rekenmethoden zullen onderzoekers helpen gebieden met intense elektrische stroom in de buurt van de randen van het zwarte gat, die kunnen worden geassocieerd met röntgenstralen en gammastralen die in de jets worden gezien. Het team wil vervolgens het genereren van paren geladen deeltjes realistischer modelleren. Hierdoor kunnen astronomen de eigenschappen van de jets beter voorspellen, zei Parfrey.
De bevindingen zullen wetenschappers ook helpen bij het interpreteren van de resultaten van twee onderzoeken, de Event Horizon-telescoop en de GRAVITY-telescoop, die momenteel de schaduw fotograferen die op omringend materiaal wordt geworpen door een superzwaar zwart gat in het centrum van de Melkweg, zei Parfrey.
