Odkryto supermasywną czarną dzurę z zaskakujacym rekordowym polem magnetycznym

Astrofizycy dokonali niezwykłego odkrycia, które zmienia nasze rozumienie jednych z najpotężniejszych obiektów we Wszechświecie. Supermasywna czarna dziura w centrum galaktyki NRAO 530 wytwarza rekordowo silne pole magnetyczne, które w wyjątkowy sposób "skręca" wyrzucany z niej strumień materii. Zjawisko to zostało zaobserwowane po raz pierwszy z tak niespotykaną dotąd dokładnością, o czym poinformowało Centrum Komunikacji Naukowej Moskiewskiego Instytutu Fizyki i Technologii (MIPT).

"Po raz pierwszy uzyskaliśmy tak szczegółowy obraz procesów fizycznych zachodzących w pobliżu supermasywnej czarnej dziury w kwazarze NRAO 530. Odkrycie rekordowo wysokiego pola magnetycznego i pomiar rotacji Faradaya przy tak wysokich częstotliwościach otwierają nowe możliwości testowania istniejących teorii powstawania dżetów i materii spadającej na czarne dziury" – wyjaśniła Jewgienija Krawczenko, starszy badacz w MIPT.

Obiekt NRAO 530 wyróżnia się na tle innych podobnych zjawisk kosmicznych. W jego centrum znajduje się jeden z najbardziej niezwykłych blazarów – supermasywnych czarnych dziur, których emisja skierowana jest w stronę Ziemi, co sprawia, że wydają się one wyjątkowo jasne dla ziemskich obserwatorów. Szczególnie interesująca jest struktura dżetu (strumienia materii) wyrzucanego przez czarną dziurę, który zmienia swoją charakterystykę w miarę oddalania się od centrum, a emisja radiowa blazara okresowo wzrasta i maleje, wskazując na unikalne procesy zachodzące zarówno w strumieniu, jak i w materii otaczającej czarną dziurę.

Przełomowe badania zostały przeprowadzone dzięki współpracy międzynarodowego zespołu naukowców, którzy połączyli dane z czterech dużych sieci radioteleskopów działających na pięciu różnych długościach fal. Te zaawansowane instrumenty zostały połączone w tak zwane radiointerferometry – "wirtualne" teleskopy o czułości i rozdzielczości na skalę planetarną, co pozwoliło na bezprecedensowo dokładne obserwacje.

Wykorzystując dane uzyskane w różnych częstotliwościach, naukowcy byli w stanie określić, gdzie dokładnie znajduje się "podnóże" strumienia materii wyrzucanego przez czarną dziurę. Co więcej, po raz pierwszy udało im się dokładnie zmierzyć siłę pola magnetycznego, określić kształt strumienia oraz oszacować gęstość plazmy wewnątrz niego. Te precyzyjne pomiary wykazały, że strumień ma kształt spiralny, co prawdopodobnie wynika z faktu, że jego "dysza" obraca się po okręgu z okresem 6–10 lat.

Jednak najbardziej zdumiewającym odkryciem jest niezwykła siła pola magnetycznego w bezpośredniej bliskości horyzontu zdarzeń czarnej dziury. Naukowcy ustalili, że w bardzo niewielkiej odległości od tego punktu natężenie pola magnetycznego wynosi od 3000 do 30 000 gausów. Ta wartość jest dziesiątki tysięcy razy wyższa niż pole magnetyczne powierzchni Ziemi i znacznie przewyższa wyniki podobnych pomiarów dla supermasywnych czarnych dziur w innych galaktykach.

Odkrycie to ma ogromne znaczenie dla naszego rozumienia mechanizmów rządzących zachowaniem supermasywnych czarnych dziur i procesów formowania się dżetów – wąskich wiązek materii rozpędzonych do prędkości bliskiej prędkości światła. Naukowcy wierzą, że te nowe informacje pomogą teoretykom zawęzić liczbę teorii opisujących te zjawiska i doprowadzą do lepszego zrozumienia jednych z najbardziej ekstremalnych obiektów we Wszechświecie.

Badania te nie tylko poszerzają naszą wiedzę o konkretnym obiekcie astronomicznym, ale również otwierają nowe możliwości dla przyszłych obserwacji podobnych struktur w innych galaktykach. Dzięki zaawansowanym metodom badawczym i międzynarodowej współpracy naukowców, jesteśmy o krok bliżej do zrozumienia tajemnic kryjących się w sercu aktywnych galaktyk.