Wetenschappers ontrafelen plasma dat met bijna lichtsnelheid uit zwart gat beweegt

Een team van wetenschappers beweert te hebben ontdekt waarom het zwarte gat in het centrum van het Messier 87 (M87) sterrenstelsel plasmastralen uitwerpt met bijna de lichtsnelheid in ruimte, wat het toeschrijft aan de rotatie van het zwarte gat en de sterke magnetisatie die de deeltjes versnelt. Interessant is dat de allereerste opname van een zwart gat, vastgelegd in 2019, die in het hart van M 87 afbeeldde en werd waargenomen met behulp van de Event Horizon Telescope (EHT).

Het superzware zwarte gat in kwestie is ongeveer 6,5 miljard keer zwaarder dan de zon en bevindt zich in een elliptisch sterrenstelsel dat ongeveer 55 miljoen lichtjaar van de aarde verwijderd is. Nu staan ​​zwarte gaten bekend om hun vaak onverklaarbare gedrag, zoals hun krachtige aantrekkingskracht waardoor licht niet eens kan ontsnappen, de waargenomen kromming van de ruimte-tijd en hun boeren terwijl ze materie consumeren in een ongekend tempo. Nieuw onderzoek werpt nu echter ook enig licht op hun uitwerpgedrag.

In een paper getiteld "State-of-the-art energetische en morfologische modellering van de lanceerplaats van M87 Jet," dat is gepubliceerd in Natuur, probeerde een team van astronomen de reden te verklaren achter een stroom van energie en extreem hete materie die met bijna de lichtsnelheid wordt uitgeworpen. Het team maakte gebruik van geavanceerde 3D-modellering gegenereerd door supercomputers en paste alles toe van: algemene relativiteitsvergelijkingen en elektromagnetismewetten tot geavanceerde vloeistofdynamica om de jet te bestuderen stroom. Het door hen gegenereerde model bepaalde waarden als materiedichtheid, temperatuur en magnetische velden en vergeleek deze met astronomische waarnemingen. Het theoretische emissiemodel kwam uiteindelijk overeen met de echte wereld waarnemingen van het zwarte gat in de radio-, optische en infrarode gebieden van het elektromagnetische spectrum.

Weer een mysterie van een zwart gat blijkbaar opgelost

Op basis van de computermodelleringsgegevens en astronomische waarnemingen heeft het team voorgesteld dat het superzware zwarte gat in het centrum van het M87-sterrenstelsel extreem snel roteert. Bovendien wordt het plasma in de jetstream die erdoor wordt uitgestoten omgeven door een sterk magnetisch veld. Deze twee gecombineerde factoren versnellen de plasmastraalstroom tot bijna de lichtsnelheid, die wordt uitgerekt over een indrukwekkende 6000 lichtjaar. Het onderzoek vermeldt dat het sterk gemagnetiseerde gebied in de plasmastraal voornamelijk verantwoordelijk is voor de emissies die worden waargenomen in het infraroodgebied van het elektromagnetische spectrum. Een ander baanbrekend onderzoek dat onlangs werd gepubliceerd, vermeldde dat, afgezien van het opslokken van materie, zwart gaten kunnen ook enige druk uitoefenen op hun omgeving.

Vermeldenswaard is dat voor objecten die te ver weg zijn of zodanig door ander materiaal zijn gehuld dat: ze zijn niet zichtbaar, wetenschappers vertrouwen op golflengten in andere regio's van het elektromagnetische spectrum om te bestuderen hen. Wetenschappers hebben bijvoorbeeld onlangs ontdekte een stel verborgen planeten met behulp van radiowaarnemingen. De plasmastraal in kwestie bestaat voornamelijk uit geïoniseerde materie, ook wel plasmatoestand genoemd. Wanneer de snelheid van deeltjes in dergelijke plasmajets een snelheid bereikt die vergelijkbaar is met die van licht, worden ze geclassificeerd als relativistische jets. Superzware zwarte gaten zijn echter niet de enige kosmische objecten waarvan bekend is dat ze relativistische jets produceren. Het is bijvoorbeeld bekend dat draaiende neutronensterren - ook bekend als pulsars - relativistische jets uitstoten die zo snel zijn als 80 procent van de lichtsnelheid en duizenden lichtjaren in ruimte.

bronnen: Natuur, Goethe-universiteit Frankfurt

Een tiener stal meer dan $ 36 miljoen aan crypto met behulp van een sim-swap-truc

Over de auteur