Môi trường xung quanh một lỗ đen thực sự như thế nào? Các nhà thiên văn học đang có được một ý tưởng tốt hơn bằng cách quan sát ánh sáng phát ra từ đĩa bồi tụ xung quanh các lỗ đen. Ánh sáng không phải là hằng số - nó phát sáng, lóe lên và lấp lánh - và ánh sáng nhấp nháy này cung cấp những hiểu biết mới và đáng ngạc nhiên về lượng năng lượng khổng lồ phát ra từ xung quanh các lỗ đen. Bằng cách vạch ra mức độ biến thiên của ánh sáng khả kiến khớp với các tia X trong khoảng thời gian rất ngắn, các nhà thiên văn học đã chỉ ra rằng từ trường phải đóng một vai trò quan trọng trong cách các lỗ đen nuốt vật chất.
Poshak Gandhi, người đứng đầu nhóm quốc tế báo cáo những kết quả này, ánh sáng nhấp nháy nhanh chóng từ lỗ đen thường thấy nhất ở các bước sóng tia X. Nghiên cứu mới này là một trong những nghiên cứu duy nhất cho đến nay cũng khám phá sự biến đổi nhanh chóng của ánh sáng khả kiến và quan trọng nhất là những biến động này liên quan đến những tia X như thế nào.
Các quan sát đã theo dõi sự nhấp nháy của các lỗ đen đồng thời bằng hai dụng cụ khác nhau, một trên mặt đất và một trong không gian. Dữ liệu X-quang được chụp bằng vệ tinh Timing Explorer của NASA NASA Rossi. Ánh sáng khả kiến được thu thập bằng camera tốc độ cao ULTRACAM, một thiết bị tham quan tại Kính thiên văn rất lớn ESOiên (VLT), ghi lại tới 20 hình ảnh một giây. ULTRACAM được phát triển bởi các thành viên nhóm Vik Dhillon và Tom Marsh. Dhillon nói đây là một trong những quan sát nhanh nhất về một lỗ đen thu được bằng kính viễn vọng quang học lớn.
Trước sự ngạc nhiên của họ, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra rằng sự dao động độ sáng trong ánh sáng khả kiến thậm chí còn nhanh hơn so với những gì nhìn thấy trong tia X. Ngoài ra, các biến thể ánh sáng nhìn thấy và tia X được tìm thấy không đồng thời, nhưng theo một mô hình lặp đi lặp lại và đáng chú ý: ngay trước khi tia X phát ra ánh sáng mờ có thể nhìn thấy, và sau đó tăng lên một tia sáng nhỏ một phần của giây trước khi nhanh chóng giảm trở lại.
Xem một bộ phim của sự biến động.
Không có bức xạ nào phát ra trực tiếp từ lỗ đen, mà từ dòng năng lượng cực mạnh của vật chất tích điện trong vùng lân cận. Môi trường của một lỗ đen liên tục được định hình lại bởi một lực lượng cạnh tranh như trọng lực, từ tính và áp lực nổ. Kết quả là, ánh sáng phát ra từ các dòng vật chất nóng thay đổi độ sáng theo cách hỗn loạn và hỗn loạn. Andy Fabian, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết, mô hình được tìm thấy trong nghiên cứu mới này có cấu trúc ổn định, nổi bật giữa sự biến động hỗn loạn khác, và do đó, nó có thể mang lại manh mối quan trọng về các quá trình vật lý cơ bản chi phối trong hành động.
Sự phát xạ ánh sáng nhìn thấy được từ các vùng lân cận của các lỗ đen được cho là hiệu ứng thứ cấp, với sự phát ra tia X chính chiếu sáng khí xung quanh sau đó chiếu sáng trong phạm vi nhìn thấy được. Nhưng nếu điều này là như vậy, bất kỳ biến thể ánh sáng khả kiến nào cũng sẽ bị tụt hậu so với độ biến thiên của tia X, và sẽ chậm hơn nhiều để đạt cực đại và mờ dần đi. Hiện tại ánh sáng nhấp nháy ánh sáng nhìn thấy nhanh chóng đã phát hiện ra ngay lập tức loại trừ kịch bản này cho cả hai hệ thống được nghiên cứu, ông khẳng định Gandhi. Thay vào đó, các biến thể trong tia X và đầu ra ánh sáng khả kiến phải có một số nguồn gốc chung và một điểm rất gần với lỗ đen.
Từ trường mạnh đại diện cho ứng cử viên tốt nhất cho quá trình vật lý chi phối. Hoạt động như một bể chứa, chúng có thể hấp thụ năng lượng được giải phóng gần lỗ đen, lưu trữ nó cho đến khi nó có thể được thải ra dưới dạng plasma phát tia X (nhiều triệu độ) hoặc như các dòng hạt tích điện di chuyển gần tốc độ ánh sáng. Sự phân chia năng lượng thành hai thành phần này có thể dẫn đến mô hình đặc trưng của tia X và biến thiên ánh sáng khả kiến.
Báo cáo về nghiên cứu này: Ở đây và Ở đây
Nguồn: ESO
