Observațiile recente ale rețelei Event Horizon Telescope au surprins variabilități neprevăzute în jurul găurii negre supermasive M87*. Analizele comparate între 2017 și 2021 arată modificări clare ale direcției polarizării și activitate neobișnuită a jeturilor. Aceste semnale pun sub semnul întrebării stabilitatea modelelor clasice despre comportamentul plasmelor în proximitatea orizontului evenimentelor și deschid discuții privind rolul câmpurilor magnetice în dinamica alimentării găurii negre.
Schimbări detectate la M87*: polarizare și câmpuri magnetice
Găuri negre ca M87* oferă un cadru unic pentru studierea fizicii extreme. M87* se află la centrul galaxiei M87, la circa 55 milioane de ani-lumină, și are o masă de ordinul miliardelor de mase solare. Observațiile EHT din 2017 până în 2021 arată că, deși dimensiunea inelului de emisie a rămas stabilă, patternul de polarizare s-a modificat semnificativ. Această inversare indică o reconfigurare a câmpurilor magnetice din regiunea foarte apropiată de orizontul evenimentelor, sugerând un mediu mai turbulent și dinamic decât se presupunea. Monitorizarea pe mai mulți ani permite detectarea unei evoluții temporale a plasma magnetizate care alunecă spre orizont și totodată identificarea unor fluctuații ce pot influența formarea și direcția jeturilor relativiste. Cercetătorii subliniază că infrastructura EHT a evoluat dincolo de simple imagini statice, oferind acum date polarimetrice capabile să restrângă modelele teoretice. Astfel de observații obligă modelatorii să includă efecte magnetohidrodinamice complexe, variații temporale și interacțiuni între materie și câmpuri. În plus, corelarea datelor EHT cu observații în alte benzi de frecvență poate clarifica mecanismele de accelerare a particulelor la scară relativistă. Datele actuale nu infirmă relativitatea generală, dar evidențiază limitele modelelor care nu iau în calcul dinamica completă a plasmei magnetizate la scară mică.
Detalii ale observațiilor EHT și implicații pentru modele
Analiza imaginilor polarizate a permis identificarea unei răsturnări a direcției polarizării între 2017 și 2021. Această schimbare temporară semnalează procese dinamice în magnetosfera găurii negre. În plus, echipa a observat variații în intensitatea și orientarea jeturilor, fenomene care pot reflecta reconectări magnetice sau instabilități ale fluxului de plasă. Observațiile repetate confirmă că inelul de emisie rămâne constant ca mărime, oferind o validare a umbrei prezise de teoria relativității generale. Totuși, datele polarimetrice obligă la revizuirea parametrilor magnetici din simulările numerice. Pe termen scurt, rezultatele cer campanii de monitorizare mai frecvente și integrarea măsurătorilor multi-bandă. Pe termen lung, înțelegerea acestor procese va ajuta la clarificarea modului în care găurile negre influențează evoluția galaxiilor gazdă și distribuirea energiei la scară cosmologică.
„Observaţiile arată că plasma magnetizată lângă orizont este dinamică şi complexă.”
- Polarizarea a suferit inversări între 2017 și 2021.
- Inelul de emisie rămâne consistent, susținând umbra prezisă.
- Jeturile și câmpurile magnetice par a fi mai instabile decât se credea.
Implicaţii pentru studiul găurilor negre
Descoperirile recente extind cadrul de cunoștințe despre procesele din jurul găurilor negre supermasive. Variabilitatea polarizării indică faptul că modelele trebuie să includă procese magnetohidrodinamice transiente și reconectări magnetice. Acest lucru are implicații directe pentru înțelegerea modului în care energia este extrasă din discurile de acreție și redirecționată în jeturi relativiste. Observațiile EHT reprezintă un pas important spre o teorie coerentă a interacțiunii materie-câmp magnetic în regiuni extreme. Următoarele campanii observaționale, combinate cu simulări numerice avansate, vor fi esențiale pentru stabilirea unui tablou complet. Studiile viitoare ar putea aduce clarificări despre legătura dintre activitatea găurii negre și formarea stelelor la scară galactică, precum și despre rolul acestor obiecte în emisii de energie de mare energie.
Sursa: gizmodo.com