Черните дупки поглъщат материя с главозамайваща скорост, според проучване

Ново изследване на Северозападния университет в САЩ разкри, че черните дупки поглъщат заобикалящата ги среда много по-бързо, отколкото се смяташе досега. Взаимодействието на черните дупки със съседната материя често се нарича „изяждане“. Въпреки, че черните дупки не консумират храна като живи същества, огромното им гравитационно привличане им позволява да привличат близки обекти като газ, прах и дори други звезди.

Според съобщението за пресата, в новото изследване са използвани 3D симулации, за да се открие, че масивните небесни обекти разкъсват своя акреционен диск, като по същество го поглъщат с главозамайваща скорост.

Акреционният диск се отнася до въртящ се диск от материя, който се влива спираловидно в черна дупка, когато обектът е в двойна система със звезда-спътник или когато е заобиколен от облак от газ и прах. Тези елементи се привличат към черната дупка от нейното силно гравитационно привличане.

Част от тази материя може да попадне директно в черната дупка и да бъде погълната, докато други части могат да бъдат изхвърлени като високоенергийни струи по оста на въртене на черната дупка.

„Класическата теория за акреционния диск предвижда, че дискът се развива бавно, но някои квазари – резултат от това, че черните дупки поглъщат газ от акреционните си дискове изглежда се променят драстично във времеви мащаби от месеци до години. Тази промяна е толкова драстична. Изглежда така, сякаш вътрешната част на диска откъдето идва по-голямата част от светлината се разрушава и след това се попълва. Класическата теория за акреционните дискове не може да обясни тази драстична промяна, но явленията, които наблюдаваме в нашите симулации, потенциално могат да го обяснят. Бързите изсветлявания и затъмнявания съответстват на това, че вътрешните области на диска се разрушават.“

казва Ник Кааз, дипломант по астрономия в Северозападния университет, който е ръководител на изследването

В центъра на всеки квазар се намира свръхмасивна черна дупка, чиято маса обикновено е между милиони и милиарди пъти по-голяма от тази на Слънцето. Освен това при навлизането на материя в черната дупка и създаването на акреционен диск се освобождава огромно количество енергия.

По-пълна картина

Изследователите проведоха 3D симулация на тънък, наклонен акреционен диск, използвайки Summit – един от най-големите суперкомпютри в света. Предишните симулации не разполагаха с достатъчно мощност, за да включат цялата физика, необходима за изграждането на реалистична черна дупка, но моделът, разработен от Северозападния университет съчетава общата относителност, магнитните полета и динамиката на газа, за да осигури по-пълно изображение.

Наблюденията им на квазари с променящ се вид показаха, че акреционните дискове се развиват много, много по-бързо от предположенията на класическата теория. В допълнение към възможното обяснение на квазарите, новите симулации могат да дадат и нов поглед върху загадъчните свойства на черните дупки.