Lahko se z grozo pripravite na velik počitniški praznik, a zamislite si, kako astrofiziki zmedejo, kako uživa supermasivna črna luknja.
To so najmasivnejši predmeti v znanem vesolju. Naseljujejo centre večine galaksij in lahko tehtajo od milijona do milijard krat sončno maso. V Rimski cesti je Strelec A, ki se skriva v galaktičnem jedru približno 20.000 svetlobnih let od Zemlje z maso 4 milijonekrat večjo od Sonca. Čeprav vemo o obstoju teh gravitacijskih pošasti, je še vedno težko razumeti, kako rastejo do takšnih velikosti in kako je njihova rast povezana z razvojem njihovih galaksij.
Toda vemo, da če se nek objekt nahaja na nevarno oddaljeni razdalji, potem se bo raztrgal v stanje pregretega plina (plazme) - kot zelo vroč kozmični smoothie, pripravljen za uporabo. Ta plazma se spremeni v akrecijski disk, ki počasi vstopa v obzorje dogodka črne luknje (meja okoli luknje, kjer so gravitacijske krivine prostora tako velike, da niti svetlobe ne morejo izstopiti). Kot je bilo pričakovano, imajo veliko sevanja. Te močne lastnosti se kažejo v intenzivnem radijskem in rentgenskem žarku, njihova prisotnost pa je signal, da črna luknja zdaj jedo. Čeprav je njihova fizika videti razumljiva, obstaja veliko objektov, ki jih je treba aktivno napajati, vendar ne proizvajajo intenzivno oddajajočih diskov. Kot da bi šli ven za nočni prigrizek, in vesolje o tem ne ve. To se dogaja s Strelcem A. Čeprav ima akrecijski disk, ga astronomi imenujejo »neučinkovito sevanje«. To pomeni, da proizvaja manj sevanja, kot je bilo pričakovano.
»Zato vprašanje: zakaj je disk tako umirjen?«, Pravi astrofizik Matthew Kuntz iz Oddelka za energijo pri laboratoriju za fizično plazmo Princeton (PPPL).
Da bi razumeli problem, je Kunzova ekipa predlagala, da bi se osredotočili na to, kar se dogaja na majhnih lestvicah akrecijskega diska. Čeprav je nedvomno vroča in napolnjena z delci, njihova študija kaže, da je ta disk relativno razredčen (posamezni protoni in elektroni redko udarijo drug drugega). Odsotnost take interakcije ga verjetno razlikuje od drugih diskov.
Klasični model diskov je bil razvit po formuli iz devetdesetih let, ki vidi plazmo kot električno prevodno tekočino z močno medsebojno delujočimi delci. Ampak, če uporabite to formulo za disk Strelca A, potem ne proizvaja emisij, ki jih predvideva model. To je problem, ker v našem razumevanju tekočina ne trči, kar pomeni, da se delci ne morejo spiralno spustiti do obzorja dogodkov, luknja pa strada. Na splošno, če sledite samo temu modelu, potem črna luknja ne more nikoli absorbirati snovi na disku. Tako je v novi študiji, objavljeni v reviji »Physical Review Letters«, skupina reproducirala gibanje posameznih delcev, ki krožijo okoli črne luknje na akrecijskem disku brez trka, da bi pojasnili šibke konice. Ampak, da bi to naredili, morate napisati zapleteno kodo ", ki proizvaja natančnejše modele (v primerjavi z astrofizičnimi opazovanji), napoveduje sevanje iz črne luknje v galaktičnem središču," je dejal Kunz.
Zahvaljujoč močnim računalnikom lahko ta nova »kinetična« koda pojasni, kako taka supermasivna luknja ustvarja tako malo sevanja med praznikom v prostoru.
