Visible-light Gambar Hubble dari jet yang dipancarkan oleh lubang hitam 3 miliar massa matahari di jantung galaksi M87 (Februari 1998) Kredit: NASA / ESA dan John Biretta (STScI / JHU)
Meskipun lubang hitam - menurut definisi dan sifatnya - adalah penimbun utama Alam Semesta, mengumpulkan dan melahap materi dan energi sampai-sampai bahkan cahaya tidak dapat lepas dari cengkeraman gravitasi mereka, mereka juga sering menunjukkan perilaku aneh melayang-layang besar jumlah material yang jauh dari mereka juga, dalam bentuk jet yang meletus ratusan ribu - jika tidak jutaan - tahun cahaya ke luar angkasa. Jet-jet ini mengandung plasma super panas yang tidak berhasil melewati cakrawala peristiwa lubang hitam, tetapi malah "berputar" oleh gravitasi yang kuat dan rotasi intens dan akhirnya tertembak ke luar seolah-olah dari meriam kosmik yang sangat besar.
Mekanisme yang tepat tentang bagaimana semua ini bekerja tidak tepat dikenal sebagai lubang hitam terkenal sulit untuk diamati, dan salah satu aspek yang lebih membingungkan dari perilaku pengaliran adalah mengapa mereka tampaknya selalu disejajarkan dengan sumbu rotasi hitam yang aktif memberi makan lubang, serta tegak lurus ke disk akresi yang menyertainya. Sekarang, penelitian baru dengan menggunakan model komputer 3D canggih mendukung gagasan bahwa ini adalah tingkat rotasi yang meningkat pesat lubang hitam dikombinasikan dengan magnet plasma yang bertanggung jawab untuk membentuk jet.
Dalam sebuah makalah terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Ilmu, asisten profesor di Universitas Maryland Jonathan McKinney, direktur Kavli Institute Roger Blandford dan Alexander Tchekhovskoy dari Universitas Princeton melaporkan temuan mereka menggunakan simulasi komputer dari fisika kompleks yang ditemukan di sekitar lubang hitam supermasif yang memberi makan. GRMHD ini - yang merupakan singkatan dari General Relativistic Magnetohydrodynamic - sims komputer mengikuti interaksi jutaan partikel di bawah pengaruh relativitas umum dan fisika plasma bermagnetisasi relativistik ... pada dasarnya, benda yang benar-benar super-panas yang ditemukan dalam cakram akresi lubang hitam. .
Baca lebih lanjut: Pandangan Pertama pada Pesta Lubang Hitam
Apa yang McKinney et al. ditemukan dalam simulasi mereka adalah bahwa tidak peduli bagaimana mereka awalnya berorientasi jet lubang hitam, mereka selalu akhirnya berakhir sejalan dengan sumbu rotasi lubang hitam itu sendiri - persis apa yang ditemukan dalam pengamatan dunia nyata. Tim menemukan bahwa ini disebabkan oleh garis-garis medan magnet yang dihasilkan oleh plasma yang dipelintir oleh rotasi kuat dari lubang hitam, sehingga mengumpulkan plasma menjadi jet-jet sempit dan terfokus yang bertujuan menjauh dari sumbu putarannya - seringkali di kedua kutub.
Pada jarak yang lebih jauh pengaruh putaran lubang hitam melemah dan dengan demikian jet kemudian dapat mulai pecah atau menyimpang dari jalur awal mereka - sekali lagi, apa yang telah terlihat dalam banyak pengamatan.
Mekanisme “magneto-spin alignment” ini, demikian tim menyebutnya, tampaknya paling lazim dengan lubang hitam supermasif aktif yang disk akresinya lebih tebal daripada yang tipis - akibat memiliki laju jatuh yang sangat tinggi atau sangat rendah. masalah. Ini adalah kasus dengan galaksi elips raksasa M87, yang terlihat di atas, yang menunjukkan jet brilian yang diciptakan oleh lubang hitam bermassa 3 miliar-surya di pusatnya, serta SMBH 4 juta-massa-surya yang jauh lebih kecil. di pusat galaksi kita sendiri, Sgr A *.
Baca selengkapnya: Lubang Hitam Bima Sakti Menembak Flare Tercerah yang Pernah Ada
Dengan menggunakan temuan ini, prediksi di masa depan dapat dibuat dengan lebih baik mengenai perilaku materi yang dipercepat yang jatuh ke jantung galaksi kita.
Baca lebih lanjut tentang rilis berita Kavli Institute di sini.
Gambar inset: Snapshot dari sistem lubang hitam yang disimulasikan. (McKinney et al.) Sumber: Institut Kavli untuk Astrofisika dan Kosmologi Partikel (KIPAC)
