Neue Bilder zeigen, wie Schwarze Löcher unglaublich helle Jets erzeugen, die Millionen von Lichtjahren lang sind und in großen kosmischen Entfernungen sichtbar sind.
Die Bilder wurden mithilfe von Computersimulationen aufgenommen und können helfen, das Rätsel der Entstehung von Jets zu lösen.
Trotz des Namens sind schwarze Löcher nicht immer schwarz. Während das Schwarze Loch ein Objekt verschlingt, erwärmen das herumwirbelnde Gas und der Staub das Material an den Rändern auf sengende Temperaturen. Dieser Prozess erzeugt beaconartige Strahlen geladener Teilchen, die sich mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit nach außen bewegen und Strahlung emittieren, die heller als eine Galaxie leuchten kann. „Sie sind wie Laserstrahlen, die das Universum durchdringen und es uns ermöglichen, schwarze Löcher zu sehen, deren Strahlung Andernfalls wäre es zu dunkel, um es zu erkennen “, sagte der Astrophysiker Alexander Chekhovskoy von der Northwestern University in Evanston, Illinois.
Die komplexen Mechanismen hinter diesen Jets sind jedoch noch wenig bekannt. Ein mögliches Verständnis des Problems ergibt sich aus der Tatsache, dass sich das Material um das Schwarze Loch in Plasma verwandelt. Physiker haben lange vermutet, dass die gewundenen Magnetfelder irgendwie mit dem gekrümmten Gewebe der Raumzeit um das sich drehende Schwarze Loch interagieren und Jets erscheinen lassen. Kyle Parfrey vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, und seine verwenden hochdetaillierte Computermodelle Kollegen konnten modellieren, wie geladene Teilchen in der Nähe des Randes eines Schwarzen Lochs dazu führen, dass sich Magnetfelder verdrehen und drehen. Wissenschaftler verwendeten Informationen aus Albert Einsteins Relativitätstheorie, um Paare dieser Teilchen zu modellieren, die in speziellen Bahnen fliegen. Diese Bahnen sind so abgestimmt, dass, wenn eines der Duo-Partikel in ein Schwarzes Loch fällt,Ihr Partner wird sich mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegen und sich mit Energie aus dem Schwarzen Loch selbst drängen.
Jedes Objekt, sogar ein Beutel mit Trümmern, kann von einem Raumschiff in eine dieser Umlaufbahnen fallen gelassen werden. Dies gibt dem Raumschiff eine starke Energieladung, so Tschechowskoy, der nicht an der Arbeit beteiligt war. Neue Berechnungsmethoden werden Forschern helfen, Gebiete mit starkem elektrischem Strom in der Nähe besser zu untersuchen die Ränder des Schwarzen Lochs, die mit Röntgen- und Gammastrahlen in den Jets assoziiert werden können. Das Team möchte dann die Erzeugung von Paaren geladener Teilchen realistischer modellieren. Dies wird es Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften der Jets besser vorherzusagen, sagte Parfrey.
Die Ergebnisse werden Wissenschaftlern auch dabei helfen, die Ergebnisse von zwei Studien zu interpretieren, dem Event Horizon-Teleskop und dem GRAVITY-Teleskop, die derzeit den Schatten fotografieren, den ein supermassereiches Schwarzes Loch in der Mitte der Milchstraße auf das umgebende Material wirft, sagte Parfrey.
