Чорна діра у центрі Чумацького Шляху чудово тиха, і тепер астрономи думають, що знають, чому.
Є невидимі лінії магнітного поля, обгорнуті навколо нього - дослідники вже підозрювали про це. Але нові зображення показують, що ці невидимі лінії утворюють структуру, яка простягає світловий рік по всьому простору і може бути достатньо потужною, щоб матеріал не потрапляв у чорну діру. І якщо гігантські магнітні поля вибивають матеріал на орбіту, яка виходить з-за чорної діри, це може пояснити, чому вона в основному занепадає. Насправді він настільки тьмяний, що магніт може затьмарити його в небі.
"Спіральна форма магнітного поля спрямовує газ на орбіту навколо чорної діри", - йдеться в повідомленні NASA К. Даррен Доуелл, вчений з лабораторії реактивного руху НАСА та провідний автор дослідження. "Це може пояснити, чому наша чорна діра тиха, а інші активні".
Коли речі потрапляють за горизонт події чорної діри, вона функціонально назавжди піде. Простір поза горизонтом події, з нашої точки зору, справді чорний. Тут нічого не бачити. Але так, як ця весна показала зображення телескопа «Горизонтальний подія» надмасивної чорної діри у Діві Галактиці, горизонт подій навколо чорної діри часто загорнутий у хмари падаючого матеріалу. І цей матеріал рухається так швидко і створює стільки тертя, що він світить, створюючи світло, показує, що астрономи можуть бачити з Землі.
Деякі надзвичайні чорні діри, що проникають у такі види світла, демонструють весь час. Але Стрілець А * - один з найбільш поширених, «спокійних» типів надмасивної чорної діри. Структура, схоже, не забирає багато матеріалу. І команда Доуелла підозрює, що саме ці інтенсивні магнітні поля можуть бути причиною.
Для складання ліній магнітного поля команда дослідників вказала інфрачервоний телескоп NASA під назвою SOFIA - встановлений на задній частині літака Boeing 747 - на Стрільці А *. Вони офіційно ще не опублікували своїх результатів, але дослідники представили свої результати на червневій зустрічі Американського астрономічного товариства та описали їх у заяві NASA. SOFIA, звичайно, не бачила невидимих ліній, але могла бачити пилові частинки, що пропливали по цих лініях. А структура магнітного поля змусила всі частинки вказувати в одну сторону. Ці вирівняні частинки, в свою чергу, поляризували інфрачервоне світло, що проходить через пил - майже так само, як сонцезахисні окуляри можуть поляризувати світло, що проходить крізь них, - дозволяючи дослідникам з’ясувати, куди були лінії та в якому напрямку вони спрямовані.
Астрономи, які не брали участь у дослідженні, заявили, що вимірювання ліній магнітного поля є захоплюючим, але скептично ставляться до того, що ці лінії повністю відповідали спокійному стану чорної діри. (Кожен також зазначив, що важко повністю оцінити роботу перед публікацією статті.)
Ерін Боннінг, астрофізик і дослідник чорної діри в університеті Еморі, який не брав участь у роботі СОФІЯ, зазначив, що зображення ліній магнітного поля становить приблизно 10 світлових років, де 1 світловий рік дорівнює приблизно 5,9 трлн. миль (9,5 трлн км). Це набагато ширше, ніж Стрілець А * - об’єкт, який би помістився у нашій Сонячній системі - і настільки великий, щоб захоплювати деталі в безпосередній близькості від чорної діри. Вона сказала, що цей менший, ближчий регіон - це те, де ви очікуєте, що відбудуться найважливіші події, забиваючи матеріал у чорну діру - чи тримаючи матеріал у страху.
"Здається, що прес-реліз наводить на думку, що магнітне поле спрямовує матеріал на орбіту, яка" пропускає "чорну діру. Це було б правдоподібним поясненням відсутності сильного нарощення на Sgr A *", - написав Боннінг в електронному листі на адресу Жива наука.
Однак вона зазначила, що вам не обов'язково сподіватися, що матеріал потрапить у чорну діру навіть без магнітного поля. Більшість надмасивних чорних дір не вдається засвоїти стільки матеріалу - можливо, тому, що значна частина накопичується в накопичувальному диску на орбіті темного космічного звіра - і залишається досить тихою.
"Ви можете подумати про це так: Настільки масивна, як Sgr A *, це фізично * крихітна * ціль на астрономічних масштабах. Щоб матерія потрапляла в околиці горизонту події, вона повинна рухатися більш-менш прямо до цього, - сказав Боннінг.
Найчастіше це відбувається в галактиках, які нещодавно зазнали насильницьких злиттів, сказала вона. Але Чумацький Шлях не зазнав такого недавнього злиття.
"Якщо ви структурували магнітні поля світлових років від чорної діри досить сильними, щоб направляти рух газу, можливо, це додатковий механізм, який запобігає потраплянню речовини в галактичні центри", - сказав Боннінг.
Але це не означає, що магнітне поле є головним механізмом спокійної чорної діри.
Місті Бенц, астрофізик з Державного університету Джорджії, який також не брав участі в дослідженнях, зазначив, що навіть якщо магнітні поля відіграють важливу роль у підтримці Стрільця A * тихо, це не означає, що подібні сили діють навколо тихого надмасивного чорні діри в інших галактиках.
"Наша галактика трохи особлива, тому що наше розташування всередині неї означає, що ми можемо детально вивчити багато властивостей та регіонів", - сказала вона. "Однак інші галактики, як правило, занадто віддалені, щоб досягти однакового рівня роздільної здатності та деталізації, особливо коли ми говоримо про переповнене середовище в їх галактичних центрах".
І те, що правда в Чумацькому Шляху, може бути неправдою і в іншому місці.
"Можуть бути різні причини, чому інші чорні діри не живляться, включаючи ударні хвилі та вітри від вибухів наднової, які виганяють газ із центру галактики, або просто може бути загальна відсутність газу в центрі галактики". - сказав Бенц.
Симеон Берд, астрофізик з Каліфорнійського університету, Ріверсайд, який також не брав участі в дослідженнях, заявив Live Science, що "Магнітні поля, безумовно, можуть допомогти пояснити, чому деякі чорні діри спокою, а інші активні", але, як зазначив Бенц , "всі інші надмасивні чорні діри набагато далі, тому вимірювати магнітні поля навколо них непросто".
Як і Бенц, Птах цікавиться іншими поясненнями, чому чорні діри затихнуть.
"Інша можливість, яка може допомогти зберегти чорні діри в спокої, полягає в тому, що під час активної фази чорна діра нагріває газ навколо неї до точки, де вона повністю порушена", - сказав він. "Якщо чорна діра дуже активна, енергія з чорної діри може бути здатна просто видалити газ повністю, вибити його чистою з галактики".
І як тільки це станеться, ця чорна діра, швидше за все, затихне.
І все-таки, незважаючи на деякий скептицизм, що лінії магнітного поля могли б повністю пояснити, чому Стрілець А * такий тихий - або що інші надмасивні чорні діри тихі з тієї ж причини - Боннінг, Бенц та Птах назвали дослідження важливим, сказавши, що воно пропонує астрономам нове ключі до розблокування таємниць надмасивної поведінки чорної діри.
"Кожне відкриття, як і роль магнітних полів навколо Стрільця A *, допомагає скласти один фрагмент головоломки, і з достатньою кількістю головоломки ми можемо сподіватися зрозуміти життєві цикли галактик і чорні діри, що їх розміщують", - Бенц сказав.
Примітка редактора: Через помилку в процесі редагування ця стаття спочатку неправильно зазнала тривалість світлового року. Насправді потрібно 1 рік, щоб проїхати 5,9 трлн миль (9,5 трлн км) у вакуумі.
