Sjaj u udaljenoj galaksiji mijenja način na koji gledamo na crne rupe
Nešto se čudno događa u galaksiji poznatoj kao 1ES 1927+654: Krajem 2017., i iz razloga koje znanstvenici nisu mogli objasniti, supermasivna crna rupa koja se nalazi u srcu ove galaksije doživjela je ogromnu krizu identiteta. Tijekom razdoblja od nekoliko mjeseci, ionako svijetli objekt, odjednom je postao puno svjetliji – svijetli gotovo 100 puta više nego inače u vidljivoj svjetlosti.
Sada je međunarodni tim astrofizičara, uključujući znanstvenike iz CU Bouldera, možda točno odredio uzrok toga. Čini se da su se linije magnetskog polja koje prolaze kroz crnu rupu preokrenule naopako, uzrokujući brzu, ali kratkotrajnu promjenu svojstava objekta. Kao da su kompasi na Zemlji odjednom počeli pokazivati na jug umjesto na sjever. Nalazi bi mogli promijeniti način na koji znanstvenici gledaju na supermasivne crne rupe, kaže koautor studije Nicolas Scepi.
"Uobičajeno, očekivali bismo da će se crne rupe razvijati milijunima godina", rekao je Scepi, postdoktorski istraživač na JILA-i, zajedničkom istraživačkom institutu između CU Bouldera i Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST). "Ali ovi objekti, koje nazivamo AGN-ovima promjenjivog izgleda, evoluiraju u vrlo kratkim vremenskim razmjerima. Njihova magnetska polja mogu biti ključna za razumijevanje ove brze evolucije."
Scepi je, uz JILA Fellows Mitchella Begelmana i Jasona Dextera, prvi teoretizirao da bi takav magnetski pomak mogao biti moguć 2021. Nova studija podržava tu ideju. U njemu je tim predvođen Sibasishom Lahom iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard prikupio najopsežnije podatke o ovom dalekom objektu do sada. Grupa se oslanjala na opažanja iz sedam teleskopskih nizova na tlu i u svemiru, prateći tok zračenja iz 1ES 1927+654 dok je AGN svijetlio, a zatim se smanjivao.
Opažanja sugeriraju da bi magnetska polja supermasivnih crnih rupa mogla biti puno dinamičnija nego što su znanstvenici nekada vjerovali. I, primijetio je Begelman, ovaj AGN vjerojatno nije jedini. "Ako smo ovo vidjeli u jednom slučaju, sigurno ćemo to vidjeti ponovno", rekao je Begelman, profesor na Odjelu za astrofizičke i planetarne znanosti (APS). "Sada znamo što tražiti."
On je objasnio da AGN potiču iz neke od najekstremnijih fizika u poznatom svemiru. Oni nastaju kada supermasivne crne rupe počnu povlačiti ogromne količine plina iz galaksija oko sebe. Poput vode koja kruži oko odvoda, taj će se materijal okretati sve brže i brže što se približava crnoj rupi – tvoreći svijetli "akrecijski disk" koji stvara intenzivno i raznoliko zračenje koje znanstvenici mogu vidjeti s milijardi svjetlosnih godina udaljenosti.
Ti akrecijski diskovi također uzrokuju zanimljivu značajku: generiraju snažna magnetska polja koja se omotaju oko središnje crne rupe i, poput Zemljinog magnetskog polja, usmjerena su u različitom smjeru, kao što je sjever ili jug.
"Sve je više dokaza iz Event Horizon Telescope i drugih opažanja da bi magnetska polja mogla igrati ključnu ulogu u utjecaju na to kako plin pada na crne rupe", rekao je Dexter, docent na APS-u. Što bi također moglo utjecati na to koliko sjajan AGN, poput onog u srcu 1ES 1927+654, gleda kroz teleskope.
Do svibnja 2018., energijski nalet ovog objekta dosegao je vrhunac, izbacivši više vidljive svjetlosti, ali i višestruko više ultraljubičastog zračenja nego inače. Otprilike u isto vrijeme, AGN-ove emisije rendgenskog zračenja počele su slabiti.
"Uobičajeno, ako se ultraljubičasto poveća, vaše rendgenske zrake će također porasti", rekao je Scepi. "Ali ovdje je ultraljubičasto zračenje poraslo, dok se X-zraka jako smanjila. To je vrlo neobično."
Izvor: Phys.org