Găurile negre sunt întotdeauna un subiect interesant de studiu pentru astrofizicieni. Acestea sunt dificil de observat și înțeles dar, recent, a fost făcută o descoperire care ar putea aduce lumină asupra unuia dintre cele mai mari mistere ale găurilor negre: exploziile de plasmă.
O explozie de plasmă este materialul expulzat dintr-o gaură neagră ca plasmă. Materialul se luminează și formează două coloane de-a lungul axei de rotație a găurii negre. Misterul rezidă în cum și unde exact se produc aceste explozii, însă recent cercetătorii au descoperit unele indicii.
Utilizând telescopul spațial NuSTAR și o cameră numită ULTRACAM, la Observatorul William Herschel din La Palma, Spania, cercetătorii au reușit să măsoare distanța parcursă de aceste jeturi de particule până când devin luminoase. Această distanță a fost numită Zona de Accelerare.
Oamenii de știință au măsurat această distanță privind către două binare cu raze-X din Calea Lactee, fiecare dintre acestea fiind o gaură neagră ce se hrănește cu o stea. Au studiat aceste sisteme în timpul perioadelor de erupție. O asemenea erupție survine când discul de agregare se luminează pentru că materialul se prăbușește în gaura neagră. Discul de agregare este o structură plată de material ce orbitează o gaură neagră.
Primul sistem, V404 Cygni, a atins vârful de apropiere în iunie 2015. A fost cea mai strălucitoare erupție venită de la o sursă de raze X a secolului 21. Al doilea sistem, GX 339-4, a dezvoltat o strălucire de mai puțin de 1% din cât era așteptat, atunci când a fost observat. În acest sistem, steaua și gaura neagră sunt mult mai apropiate decât în cazul V404. Ambele sisteme au prezentat același timp de întârziere, de 0,1 dintr-o secundă, între lumina în raze X detectată de NuSTAR și lumina în spectru vizibil detectată de ULTRACAM.
O zecime de secundă poate însemna mult în situații precum aceasta. Lumina în raze X ar putea origina în materialul foarte apropiat de gaura neagră. Câmpurile magnetice puternice accelerează materialul la viteză mare, producând coliziuni la o viteză apropiată de cea a luminii. Rezultatul este plasma de energie înaltă care emite lumină vizibilă.
Cu această evidență, cercetătorii pot calcula unde se produce aceasta, în cadrul erupției de plasmă. Trebuie să măsoare întârzierea și să o multiplice cu viteza de călătorie a particulelor. Care este apropiată de cea a vitezei luminii și apoi, se poate deduce cât de departe călătoresc particulele până încep să se lumineze. În acest caz a rezultat o zonă de accelerare cu o lungime de 19.000 mile.
În alte studii, oamenii de știință au descoperit timpi de întârziere mult mai mari. În sistemul supermasiv BL Lacertae, această întârziere a fost de milioane de ori mai mare. Această informație sugerează că timpul de întârziere și dimensiunea Zonei de Accelerare sunt probabil corelate cu masa găurii negre.
By Kevin Anderton, Sursa: forbes.com
Traducere și adaptare: Ciprian Crișan
