Es ist ein bisschen ein Mythos, dass Schwarze Löcher alles anziehen. Ein Großteil des Materials, das auf das Schwarze Loch fällt, wird dank starker Magnetfelder, die geladene Teilchen aus der Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs schweben lassen, tatsächlich ausgespuckt. und sie beschleunigen.
Lange Zeit wurde angenommen, dass dieses Material radial in der Nähe des Schwarzen Lochs floss, entweder durch einen durchdringenden Strahl, der von Magnetfeldern kollimiert wurde, oder durch Material, das von Strahlungsströmen angehoben wurde, die von der heißen Scheibe ausgingen. Allerdings gab es im Kern dieser Theorie schon immer ein Paradoxon: Wenn die Umgebung unmittelbar um Schwarze Löcher in der Lage ist, Materie vor Gefahren zu schützen, wie können supermassereiche Schwarze Löcher dann genug Materie aufnehmen, um ihre gigantischen Materiemassen zu erreichen? Millionen, sogar Milliarden Mal Masse unserer Sonne?
Beobachtungen der aktiven Galaxie ESO320-G030, die sich 120 Millionen Lichtjahre entfernt befindet, könnten jedoch gerade die Antwort geliefert haben. Grundsätzlich wurde ein spiralförmiger magnetischer Wirbel gefunden, der sich um a dreht ein supermassereiches Schwarzes Loch in einiger Entfernung GalaxisBedingungen schaffen, die es erlauben schwarzes Loch fressen gierig.
Verwendung der Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) In Chile entdeckten Astronomen unter der Leitung von Mark Gorski von der Northwestern University, USA, Blausäuregas, das von magnetohydrodynamischen Strömungen, also magnetischen Winden, geblasen wird. Wasserstoffcyanid ist an sich nicht besonders wichtig, aber da es den Rest des molekularen Gases im System darstellt, fungiert es als Stellvertreter, den ALMA erkennen kann.
Verwandt: Ein massives Schwarzes Loch könnte in einer nahegelegenen Galaxie „aufwachen“.
„Wir wollten das Licht von Molekülen messen, die von Winden aus dem galaktischen Kern getragen werden, in der Hoffnung herauszufinden, wie Winde von einem wachsenden – oder wachsenden – supermassereichen Schwarzen Loch ausgehen“, sagte Susanne Aalto von der Chalmers University of Technology in Schweden. der mit Gorski an der Studie arbeitete, in a Stellungnahme. „Mit ALMA konnten wir Licht hinter dicken Staub- und Gasschichten untersuchen.“
ALMA konnte a erkennen Doppler-Effekt in der Submillimeter-Radioemission von Blausäure, die es Gorskis Team ermöglichte, die Bewegung des Gases zu verfolgen. Sie fanden heraus, dass es von einem rotierenden magnetischen Wind getragen wurde, im Gegensatz zu den typischen radialen Strömungen, die man von aktiven Schwarzen Löchern erwartet. Dies hat einen großen Einfluss darauf, wie sich das Schwarze Loch ernährt.
„In unseren Beobachtungen sehen wir deutlich das Vorhandensein eines rotierenden Windes, der dabei hilft, das Wachstum des zentralen Schwarzen Lochs der Galaxie zu regulieren“, sagte Gorski.
Wenn sich Materie – Gas und Staub – dem Schwarzen Loch nähert, sammelt sie sich zunächst zu einer rotierenden Akkretionsscheibe, die mit Magnetfeldern verflochten ist, die beim Aufrollen immer stärker werden. Typischerweise sind sie in der Lage, geladene Teilchen aus der Scheibe zu heben und sie in einem fokussierten, magnetisch kollimierten Strahl abzustoßen. Die Scheibe wird außerdem sehr heiß und strahlt Millionen von Grad aus, und dieser Strahlungsausfluss kann auch Materie vom Schwarzen Loch wegdrücken.
Rotierende magnetische Winde sind jedoch anders. „Wir können sehen, wie die Winde eine spiralförmige Struktur bilden, die aus dem Zentrum der Galaxie entweicht“, sagte Aalto.
Die Forschungsarbeit von Gorski und Aalto beschreibt den magnetischen Wind als „spektakulär“. Denn obwohl der Rotationswind geladene Teilchen aus der Scheibe heben kann, raubt er der Scheibe auch einen Teil ihres Drehimpulses, da sie sich ebenfalls dreht. Dadurch wird die Rotation der Akkretionsscheibe verlangsamt, und da sich die Materie nicht mehr so schnell bewegt wie in der Scheibe, kann die Schwerkraft des Schwarzen Lochs mehr von dieser Materie über den Horizont der Akkretionsscheibe ziehen. Dadurch kann das Schwarze Loch schneller wachsen, als es sonst der Fall wäre, da mehr Materie in das Schwarze Loch eindringt.
Ähnliche Beiträge:
– 12 Milliarden Jahre Geschichte der Schwarzen Löcher, enthüllt dank Röntgenstrahlen und Simulationen
— Im Herzen dieser fernen Galaxie befinden sich nicht ein, sondern zwei treibende Schwarze Löcher
— Könnten diese „Stücke“ von Schwarzen Löchern endlich Stephen Hawkings berühmte Theorie beweisen?
Dadurch, dass mehr Materie in das supermassereiche Schwarze Loch fällt, könnte dieser rotierende magnetische Wind der Schlüssel zur Entschlüsselung sein, wie ein AGN – ein aktiver galaktischer Kern, der ein sich rasend ernährendes supermassereiches Schwarzes Loch darstellt – aktiviert wird und eine Galaxie dazu veranlasst, sich in ein schwarzes Loch zu verwandeln Quasar in den extremsten Fällen.
„Da wir nun wissen, worauf wir achten müssen, besteht der nächste Schritt darin, festzustellen, wie häufig dieses Phänomen vorkommt“, sagte Gorski. „Und wenn dies ein Stadium ist, das alle Galaxien mit supermassereichen Schwarzen Löchern durchlaufen, was passiert dann mit ihnen? Nicht alle Fragen zu diesem Prozess können beantwortet werden.“
Die Forschung wurde im April in der Zeitschrift veröffentlicht Astronomie und Astrophysik.