Hotspot-opdagelse beviser canadiske astrofysikere sort hul-teori

Den nylige opdagelse af lysblus, der kredser om sorte huller, har bevist en årti gammel teori, der er udviklet i fællesskab af en canadisk fysiker om, hvordan sorte huller vokser og forbruger stof.

"Det er ekstremt spændende at se vores teoretiske grubleri komme til live, og at sporing af disse typer af blus om sorte huller er muligt, " sagde Avery Broderick, et associeret fakultetsmedlem ved Perimeter Institute og University of Waterloo, der forudsagde flammerne for 13 år siden med samarbejdspartneren Avi Loeb.

For nylig, en opdagelse fra GRAVITY Collaboration har detaljeret detekteringen af ​​tre flares – visuelle hotspots – der stammer fra et sort hul kendt som Sagittarius A*, eller Sgr A*. Holdet registrerede en slingre af emissioner, der kom fra blusene, gør det muligt for forskerne at opdage den voksende bane, kendt som en accretion disk, af selve det sorte hul.

Ideen om at bruge emissionerne fra visuelle hotspots til at kortlægge adfærden af ​​sorte huller blev først foreslået af Broderick og Loeb i 2005, da begge arbejdede på Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Parrets papir fra 2005 og en opfølgning fra 2006 skitserede computermodeller og fremhævede deres forslag om, at flares blev forårsaget af sammenløbet af to ekstreme begivenheder:bøjningen af ​​lys omkring det sorte hul og genereringen af ​​hot spots ved magnetiske rekonfigurationer, kendt som magnetisk genforbindelse, som accelererede ladede partikler til relativistiske hastigheder omkring Sgr A*. De viste, hvordan hotspots kunne bruges som visuelle prober til at spore strukturer i tilvækstskiven og rumtiden selv.

"Sorte huller er tyngdekraftens mestre af deres domæne, og alt, der driver for tæt på, vil blive blandet ind i en overophedet plasmaskive, der omgiver dem, " sagde Broderick. "Materien, der er fanget i det sorte huls voksende følge, flyder derefter mod begivenhedshorisonten - det punkt, hvor intet lys kan undslippe - og fortæres af det sorte hold via mekanismer, der endnu ikke er fuldt ud forstået.

"Vi troede, hvis flare tidsskalaer var tæt på orbitale tidsskalaer omkring et sort hul, de kunne faktisk repræsentere lyse træk, der var indlejret i accretion disken og hjælpe os med at forstå adfærden og væksten af ​​sorte huller, " sagde Broderick.

Studiet, offentliggjort i dag i Astronomi og astrofysik , opdagede flammerne fra Sgr A* tidligere i år på European Southern Observatory's Very Large Telescope i Chile. Mens hotspotsene ikke kunne drejes helt ved hjælp af teleskopet, GRAVITY Collaboration genkendte slingren af ​​emission fra flammerne, da de tilhørende hotspots kredsede om det supermassive sorte hul.

"Livet for sorte huller er blevet væsentligt mere klart i dag. Mit håb er, at de samme træk, som GRAVITY har set, vil blive afbildet i den nærmeste fremtid, giver os mulighed for at låse op for tyngdekraftens natur. Jeg er optimistisk, at vi ikke skal vente længe, " sagde Broderick.