Aidas Užkuraitis
Mokslininkai užfiksavo tai, kas iki šiol atrodė neįtikėtina: prie supermasyvios juodosios skylės įvyko į Saulės audrą panašus magnetinis išsiveržimas. Per trumpą laiką į kosmosą buvo išsviestas milžinišku greičiu judantis dujų srautas. Jo greitis siekė apie 60 tūkstančių kilometrų per sekundę – penktadalį šviesos greičio.
Dar labiau stebina tai, kad astronomai aptiko reiškinį, kuris iki šiol buvo žinomas iš Saulės stebėjimų. Šis atradimas gali pakeisti mokslininkų supratimą apie tai, kas vyksta pačiose pavojingiausiose ir ekstremaliausiose Visatos vietose.
Milžiniškas išsiveržimas už 136 milijonų šviesmečių
Viskas vyko galaktikoje NGC 3783, esančioje maždaug už 136 milijonų šviesmečių nuo Žemės.
Šios galaktikos centre slypi supermasyvi juodoji skylė, kurios masė siekia apie 30 milijonų Saulės masių.
Aplink ją sukasi didžiuliai kiekiai dujų ir kitos medžiagos. Veikiama milžiniškos gravitacijos, ši medžiaga įkaista ir skleidžia intensyvią spinduliuotę.
Tačiau astronomai užfiksavo kai ką neįprasto.
Stebėjimų metu juodosios skylės aplinkoje staiga sustiprėjo rentgeno spinduliuotė. Netrukus pasirodė itin greitas dujų srautas.
Jis judėjo tokiu greičiu, kad per vieną sekundę galėtų daugiau nei keturis kartus apskrieti Žemę ties pusiauju.
Mokslininkams tai buvo išskirtinė galimybė stebėti, kaip juodosios skylės aplinkoje per labai trumpą laiką išlaisvinama milžiniška energija.
Tai, ką mokslininkai pamatė, priminė Saulės audrą
Didžiausia šio atradimo staigmena buvo ne vien išsiveržimo greitis.
Astronomai užfiksavo vadinamąjį Neuperto efektą.
Šis reiškinys žinomas iš Saulės žybsnių tyrimų. Jis padeda atpažinti, kaip magnetiniuose laukuose sukaupta energija perduodama dalelėms ir įkaitusioms dujoms.
Mūsų Saulėje tokie procesai susiję su galingais žybsniais ir vainikinės masės išmetimais.
Tačiau dabar panašus fizikinis mechanizmas pirmą kartą buvo nustatytas ir aktyvios supermasyvios juodosios skylės aplinkoje.
Tai reiškia, kad reiškiniai, kuriuos mokslininkai stebi palyginti arti mūsų esančioje Saulėje, gali vykti ir milžiniškais masteliais tolimų galaktikų centruose.
Kaip juodoji skylė gali sukelti tokią audrą?
Svarbu suprasti vieną dalyką: pats juodosios skylės vidus neišspinduliuoja stebėto rentgeno žybsnio.
Išsiveržimas kilo aplinkinėje įkaitusioje medžiagoje.
Aplink juodąją skylę egzistuoja sudėtinga magnetinių laukų sistema. Kai magnetinio lauko linijos persitvarko ir susijungia kitaip, gali būti staiga išlaisvintas didžiulis energijos kiekis.
Šis procesas vadinamas magnetiniu persijungimu.
Būtent jis laikomas vienu pagrindinių Saulės žybsnių mechanizmų.
Naujieji stebėjimai rodo, kad toks pats procesas gali veikti ir prie supermasyvių juodųjų skylių.
Tik ten sąlygos gerokai ekstremalesnės.
Temperatūra gali siekti milijardą laipsnių
Aplink aktyvias juodąsias skyles esančios karštos plazmos sritis astronomai vadina vainiku.
Panašų vainiką turi ir mūsų Saulė.
Tačiau temperatūrų skirtumas pribloškiantis.
Saulės vainiko temperatūra paprastai siekia apie milijoną laipsnių.
O aktyvių galaktikų branduolių vainikuose ji gali pakilti net iki milijardo laipsnių.
Tokiomis sąlygomis medžiaga elgiasi visiškai kitaip nei mums įprastoje aplinkoje.
Magnetiniai laukai, spinduliuotė ir gravitacija sukuria itin sudėtingus procesus, kuriuos mokslininkai dar tik pradeda geriau suprasti.
Todėl kiekvienas toks stebėjimas gali suteikti svarbios informacijos apie Visatos veikimą.
Lemiamas įrodymas slypėjo rentgeno spinduliuose
Atradimas buvo padarytas analizuojant Japonijos vadovaujamos XRISM kosminės observatorijos ir Europos kosmoso agentūros teleskopo „XMM-Newton“ surinktus duomenis.
Stebėjimai atlikti 2024 metų liepą.
Mokslininkai nagrinėjo skirtingos energijos rentgeno spinduliuotės pokyčius.
Paaiškėjo, kad stipresnės ir silpnesnės energijos spinduliuotė kito būtent taip, kaip tikimasi magnetinio persijungimo metu.
Tai buvo svarbus įrodymas, leidęs susieti pastebėtą žybsnį su magnetiniais procesais.
Tyrimui vadovavo Izraelio technologijos instituto „Technion“ doktorantas Galas Vardi, bendradarbiavęs su profesoriumi Ehudu Beharu ir tarptautine mokslininkų komanda.
Tyrimo rezultatai paskelbti moksliniame žurnale „The Astrophysical Journal Letters“.
Ar toks išsiveržimas galėtų sunaikinti planetą?
Tokio masto kosminiai reiškiniai skamba grėsmingai.
Tačiau NGC 3783 galaktikos juodosios skylės išsiveržimas Žemei jokio tiesioginio pavojaus nekelia.
Jis vyksta už maždaug 136 milijonų šviesmečių.
Tai nepaprastai didelis atstumas, todėl šio išsiveržimo nereikėtų painioti su Saulės audromis, kurios gali paveikti mūsų planetos magnetinį lauką.
Saulės audros kartais sukelia ryšio sutrikimų, trikdo palydovų veiklą ir lemia įspūdingas pašvaistes.
Tačiau tolimos galaktikos centre vykstantys procesai mūsų kasdieniam gyvenimui tokio poveikio neturi.
Mokslininkams jie svarbūs dėl visai kitos priežasties – leidžia tyrinėti fiziką sąlygomis, kurių neįmanoma atkurti Žemės laboratorijose.
Atradimas gali pakeisti supratimą apie galaktikų raidą
Supermasyvios juodosios skylės nėra vien pasyvūs objektai, traukiantys aplinkinę medžiagą.
Jos gali daryti didelį poveikį savo galaktikoms.
Galingi dujų srautai gali keisti aplinkinės medžiagos pasiskirstymą, šildyti dujas ir turėti įtakos naujų žvaigždžių formavimuisi.
Todėl astronomams ypač svarbu suprasti, kas sukelia šiuos išsiveržimus ir kaip jie įgauna tokį milžinišką greitį.
Naujasis atradimas leidžia manyti, kad magnetinis persijungimas gali būti vienas svarbiausių mechanizmų, padedančių išlaisvinti energiją aktyvių galaktikų centruose.
Tačiau dar reikia papildomų stebėjimų, kad būtų galima nustatyti, kaip dažnai tokie reiškiniai vyksta ir kokią įtaką jie turi skirtingoms galaktikoms.
Visata pateikė dar vieną netikėtą atsakymą
Ilgą laiką mokslininkai įtarė, kad Saulės žybsnius sukeliantys magnetiniai procesai gali veikti ir aplink juodąsias skyles.
Dabar jie gavo svarbų stebėjimais pagrįstą įrodymą.
Tai ypač reikšminga, nes Saulė ir supermasyvios juodosios skylės yra visiškai skirtingi kosminiai objektai.
Vis dėlto juos supančioje plazmoje gali veikti tie patys fundamentalūs fizikos dėsniai.
Už 136 milijonų šviesmečių astronomai pamatė tai, kas primena mūsų Saulės audrą, tik nepalyginamai ekstremalesnėje aplinkoje. O didžiausia šio atradimo paslaptis dar laukia atsakymo: kiek tokių milžiniškų magnetinių išsiveržimų vyksta Visatoje kiekvieną dieną, mums jų nė nepastebint?
