Keistas darinys šalia juodosios skylės periodiškai skleidžia galingą spinduliuotę į Žemę – kas vyksta?

Naujame tyrime, paskelbtame svetainėje „arXiv“, Meksikos nacionalinio autonominio universiteto astrofizikų grupė daro išvadą, kad spinduliuotės pliūpsniai sklinda iš dujų darinio, besisukančio aplink juodąją skylę įspūdingu greičiu. Komandos išvados gali padėti išspręsti dvejus metus astronomus gluminusią paslaptį, susijusią su Paukščių Tako centrine juodąja skyle, oficialiai pavadinta Šaulio A* (Sgr A*) ir esančia už maždaug 26 700 šviesmečių nuo Žemės.

Pirmą kartą gama spinduliuotės impulsai, sklindantys iš Sgr A*, buvo užfiksuoti 2021 m. Tačiau stebėjimą atlikusi komanda žinojo, kad spinduliuotė negali sklisti iš pačios supermasyvios juodosios skylės vidaus.

Taip yra todėl, kad visas juodąsias skyles riboja įvykių horizontas – tai riba aplink juodąją bedugnę, iš kurios nebegali pabėgti šviesos spinduliai, tuo labiau kitos dalelės ar objektai. Tai reiškia, kad juodosios skylės pačios neskleidžia spinduliuotės, todėl gama spinduliai turi sklisti iš Sgr A* supančios aplinkos.

Yra žinoma, kad kitos supermasyvios juodosios skylės skleidžia galingą spinduliuotę iš savo artimos aplinkos, kai dėl jų gravitacinio poveikio aplinkinėse dujose ir dulkėse susidaro turbulentinės sąlygos, formuojančios struktūrą, vadinamą akreciniu disku. Juodosioms skylėms maitinantis šia medžiaga, akrecinis diskas skleidžia šviesą, apimančią visą elektromagnetinį spektrą – nuo mažos energijos radijo bangų iki didelės energijos gama spindulių.

Tačiau tai negali paaiškinti Sgr A* skleidžiamų gama spindulių, nes Paukščių Tako juodąją skylę supa labai mažai materijos ir ji maitinasi taip lėtai, kad tai prilygsta žmogaus mitybai, kai kas milijoną metų suvalgoma po vieną ryžių grūdą, teigia tyrime nedalivavęs Arizonos universiteto (JAV) astronomas Chrisas Impey.

Naudodami kosminio teleskopo „Fermi“ duomenis, surinktus 2022 m. birželio-gruodžio mėnesiais, mokslininkai siekė išsiaiškinti šių gama spindulių kilmę.

Jie „Fermi“ duomenyse ieškojo gama spindulių emisijos periodiškumo dėsningumų ir nustatė, kad impulsai iš arti Sgr A* atsiranda maždaug kas 76,32 minutės. Šis spinduliavimo periodas yra perpus trumpesnis už laiką tarp rentgeno spinduliuotės impulsų, kurie taip pat pastebėti netoli Paukščių Tako supermasyvios juodosios skylės, o tai rodo, kad šie du spinduliavimai tarpusavyje dera ir greičiausiai yra susiję.

„Rentgeno ir gama spinduliuotės kelių bangų ilgių periodiškumo sutapimas rodo, kad jį sukuria vienas fizikinis mechanizmas“, – straipsnyje rašė komanda.

Šis atradimas, kurį tyrėjai vadina „unikaliu fizikiniu mechanizmu“, leido jiems padaryti išvadą, kad ir gama, ir rentgeno spindulius skleidžia dujų „dėmė“, kuri sukasi aplink Sgr A* maždaug 320 mln. km/val. greičiu. Jie mano, kad šis greitėjantis materijos darinys, sukdamasis aplink Sgr A*, skleidžia kelių bangos ilgių spinduliuotę.

Šis atradimas galėtų padėti mokslininkams geriau suprasti aplink supermasyvias juodąsias skyles esančią aplinką, teigia „Live Science“.