Kako se prihranijo delci zaradi privlačnosti črnih lukenj

Kako se prihranijo delci zaradi privlačnosti črnih lukenj

Vizualizacija superračunalniškega modela kaže, kako se pozitroni obnašajo v bližini obzorja dogodkov vrtljive črne luknje.

Gravitacijska privlačnost črne luknje je tako velika, da tudi svetloba ne more pobegniti, če se približa kritično oddaljenosti. Ampak imaš priložnost pobegniti. Res je, da morate biti subatomski delček.

Ker črne luknje absorbirajo materijo v okolju, izločajo tudi močne curke vroče plazme z elektroni in pozitroni. Preden delci dosežejo obzorje dogodkov (točka brez povratka), se začnejo pospeševati. Ko se gibljejo s hitrostjo, ki je blizu hitrosti svetlobe, se ti delci odbijajo iz obzorja dogodkov in potisnejo vzdolž osi vrtenja črne luknje.

Pojav se imenuje relativistični curki. To so ogromni in močni tokovi delcev, ki oddajajo svetlobo. Znanstveniki so takšne curke opazovali že desetletja, vendar nihče ne razume natančno, kako pobegli delci prejmejo potrebno energijo.

Da bi našli odgovor, so raziskovalci razvili nov sklop simulacij za superračunalnik, ki je združil desetletne teorije, da bi zagotovil nov vpogled v mehanizme plazemskega curka, ki omogočajo krajo energije iz močnih gravitacijskih polj črnih lukenj.

Simulacija prvič združuje teorijo, ki pojasnjuje, kako električni tokovi okoli črne luknje zavirajo magnetna polja v curku, s teorijo, kjer je razkrito, kako lahko delci, ki prečkajo obzorje dogodkov, zmanjšajo skupno energijo vrtenja črne luknje. Model je moral upoštevati ne samo pospeševanje delcev in svetlobe, ki izvirajo iz relativističnih curkov, temveč tudi način ustvarjanja pozitronov in elektronov (trk visokoenergetskih fotonov, kot so gama žarki). To je parska tvorba, ki lahko spremeni svetlobo v materijo. Rezultati novega modeliranja ne odstopajo radikalno od prejšnjih ugotovitev, temveč dajejo nekaj zanimivih odtenkov. Na primer, bilo je mogoče najti velik agregat delcev, katerih relativistične energije so negativne, kot jih merijo opazovalci daleč od črne luknje. Ko padejo v črno luknjo, se zmanjša njena skupna energija.

Poleg tega se znanstveniki soočajo s presenečenjem. Izkazalo se je, da toliko delcev z negativno energijo vstopa v črno luknjo, da je energija, ki jo izloči padanje, primerljiva z energijo okoliškega magnetnega polja. Če ugotovitve to potrjujejo, je vpliv delcev z negativno energijo tako močan, da lahko spremeni pričakovanja glede emisijskih spektrov črnih lukenj.

Skupina načrtuje izboljšanje modelov s primerjavo podatkov z dejanskimi opazovanji observatorijev, kot je teleskop Event Horizon (njegov cilj je narediti prve fotografije črne luknje).

Komentarjev (0)
Iskanje