Resim kredisi: JHU
30 yıldan uzun bir süredir, astrofizikçiler karadeliklerin yakındaki maddeyi yutabileceğine ve sonuç olarak muazzam miktarda enerji açığa çıkardığına inanıyorlar. Ancak yakın zamana kadar, maddeyi kara deliklere yakınlaştıran mekanizmalar iyi anlaşılmamıştır ve araştırmacılar sürecin birçok detayı hakkında şaşkına dönmüştür.
Ancak şimdi, Johns Hopkins Üniversitesi'nden ikisi de dahil olmak üzere araştırmacılar tarafından geliştirilen kara deliklerin bilgisayar simülasyonları bu soruların bazılarını yanıtlıyor ve bu gizemli olayın doğası hakkında yaygın olarak kabul edilen birçok varsayımlara meydan okuyor.
“Yakın zamanda araştırma ekibinin üyeleri var mı? Virginia Üniversitesi'nden John Hawley ve Jean-Pierre De Villiers? türbülanstan ve manyetik alanlardan göreli yerçekimine kadar kara deliklere dökülmenin tüm unsurlarını izleyecek kadar güçlü bir bilgisayar programı yarattı ”dedi. Johns Hopkins'teki Henry A. Rowland Fizik ve Astronomi Bölümü'nde profesör olan Julian Krolik ve -Araştırma ekibinin lideri. “Bu programlar, maddenin kara deliklere nasıl düştüğünün karmaşık hikayesinde yeni bir pencere açıyor, karışık manyetik alanların ve Einstein yer çekiminin ilk kez siyah bir maddede sonsuz hapis cezasına kadar olan son enerji patlamasını sıkıştırmak için nasıl birleştiğini ortaya koyuyor delik."
Newton'un yerçekimi tanımının bozulduğu kara deliğin dış kenarına yakın, sıradan yörüngeler artık mümkün değil. Bu noktada ? ya da bu yüzden son otuz yıldır hayal ediliyor mu? madde kara deliğe hızlı, düzgün ve sessizce dalar. Sonunda, hakim resme göre, kara delik? çekim kuvveti uygulamak dışında? kitlesel bağışların pasif bir alıcısıdır.
Ekibin kara deliklere düşen ilk gerçekçi madde hesaplamaları, bu beklentilerin çoğuyla şiddetle çelişti. Örneğin, bir karadelik çevresindeki yaşamın sakin ve sessiz bir şey olduğunu gösterirler. Bunun yerine, maddeyi içe doğru daralmaya zorlayan rölativistik etkiler, yoğunluk, hız ve manyetik alan şiddeti, maddenin dalgalarını ve manyetik alanı ileri geri hareket ettiren şiddetli rahatsızlıklar yaratmak için sıvı içindeki rastgele hareketleri büyütür. Araştırma ekibi lideri Hawley'e göre bu şiddetin gözlemlenebilir sonuçları olabilir.
“Tıpkı türbülansa karışmış herhangi bir sıvı gibi, kara deliğin kenarının hemen dışındaki madde ısıtılır. Bu ekstra ısı, dünyadaki gökbilimcilerin görebileceği ek bir ışık sağlıyor ”dedi. “Karadeliklerin ayırt edici özelliklerinden biri ışık çıkışlarının değişmesidir.
Bu 30 yıldan uzun bir süredir bilinmesine rağmen, şimdiye kadar bu varyasyonların kökenlerini incelemek mümkün olmamıştır. Isıtmada şiddetli varyasyonlar? şimdi karadelik yakınındaki manyetik kuvvetlerin doğal bir yan ürünü olarak görülüyor mu? karadeliklerin sürekli değişen parlaklığı için doğal bir açıklama sunar. ”
Bir kara deliğin en çarpıcı özelliklerinden biri, jetleri ışık hızına yakın bir yerde çıkarma yeteneğidir. Manyetik alanların bu işlem için çok önemli olduğu uzun süredir beklenirken, en son simülasyonlar böyle bir jet oluşturmak için bir alanın toplanma gazından nasıl atılabileceğini ilk kez göstermektedir.
Ekibin yeni bilgisayar simülasyonlarının belki de en şaşırtıcı sonucu, dönen bir kara deliğin yakınına getirilen manyetik alanların, bir arabanın şanzımanının dönen motorunu dingile bağladığı gibi, deliğin dönüşünü de daha fazla yörüngede birbirine bağlamasıdır. Krolik, “Bir karadelik çok hızlı dönerek doğarsa,“ aktarma organları ”o kadar güçlü olabilir ki, ek kütle yakalanması rotasyonunun yavaşlamasına neden olur. Kütlenin birikmesi, kara delik dönüşlerinde kozmik bir hız sınırı uygulayan bir 'vali' görevi görür. ”
Krolik'e göre, bu “vali” nin karadeliklerin en çarpıcı özelliklerinin birçoğu üzerinde güçlü etkileri olabilir. Krolik, örneğin, bir karadeliğin jetinin gücünün dönüşü ile ilişkili olduğu düşünülmektedir, bu nedenle bir “dönüş hızı sınırı” jetler için karakteristik bir güç belirleyebilir.
Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen bu araştırma, Astrofizik Dergisi'nde dört makalede yayınlanmaktadır. ((De Villiers ve ark. 2003, ApJ 599, 1238; Hirose ve ark. 2004, ApJ 606, 1083; De Villiers ve ark. ApJ 620, 879; Krolik ve ark. Nisan 2005 ApJ baskıda).) Simülasyonlar yapıldı NSF destekli San Diego Süper Bilgisayar Merkezi'nde. Araştırma ekibi ayrıca Johns Hopkins'ten Shigenobu Hirose'yi de içeriyordu.
Orijinal Kaynak: JHU Haber Bülteni
