Nuove immagini mostrano come i buchi neri producano getti incredibilmente luminosi lunghi milioni di anni luce che possono essere visti a grandi distanze cosmiche.
Le immagini sono state ottenute utilizzando simulazioni al computer e possono aiutare a risolvere il mistero di come si formano i getti.
Nonostante il nome, i buchi neri non sono sempre neri. Quando il buco nero avvolge un oggetto, il gas e la polvere che turbinano riscaldano il materiale attorno ai bordi portandolo a temperature torride. Questo processo crea fasci simili a fari di particelle cariche che viaggiano verso l'esterno quasi alla velocità della luce, emettendo radiazioni che possono brillare più luminose di una galassia. "Sono come raggi laser che perforano l'universo e ci permettono di vedere i buchi neri, la cui radiazione altrimenti sarebbe troppo debole per essere rilevato ", ha detto l'astrofisico Alexander Chekhovskoy della Northwestern University di Evanston, Illinois.
Ma i complessi meccanismi alla base di questi getti rimangono poco conosciuti. Una potenziale comprensione del problema deriva dal fatto che il materiale attorno al buco nero si trasforma in plasma. I fisici sospettano da tempo che i campi magnetici tortuosi interagiscano in qualche modo con il tessuto curvo dello spaziotempo attorno al buco nero rotante, provocando la comparsa di getti. Utilizzando modelli computerizzati altamente dettagliati, Kyle Parfrey del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, e il suo i colleghi sono stati in grado di modellare il modo in cui le particelle cariche vicino al bordo di un buco nero causano la torsione e la rotazione dei campi magnetici. Gli scienziati hanno utilizzato le informazioni della teoria della relatività di Albert Einstein per modellare coppie di queste particelle che volano in orbite speciali. Queste orbite sono regolate in modo che se una delle particelle duo cade in un buco nero,la sua compagna si muoverà ad altissima velocità, spingendosi con l'energia rubata dal buco nero stesso.
Qualsiasi oggetto, anche un sacco di detriti, può essere lasciato cadere da un veicolo spaziale in una di queste orbite, e questo darà al veicolo spaziale una potente carica di energia, secondo Cechovskoy, che non è stato coinvolto nel lavoro. Nuovi metodi computazionali aiuteranno i ricercatori a studiare meglio le aree di intensa corrente elettrica vicino i bordi del buco nero, che possono essere associati ai raggi X e ai raggi gamma visti nei getti. Il team vuole quindi modellare la generazione di coppie di particelle cariche in modo più realistico. Ciò consentirà agli astronomi di prevedere meglio le proprietà dei getti, ha detto Parfrey.
I risultati aiuteranno anche gli scienziati a interpretare i risultati di due studi, il telescopio Event Horizon e il telescopio GRAVITY, che attualmente stanno fotografando l'ombra proiettata sul materiale circostante da un buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, ha detto Parfrey.
