Новите, детални симулации изработени од астрофизичари од институтот Флајтрон и нивни меѓународни соработници укажуваат дека магнетните полиња можат да произведат црни дупки со маси кои долго време се сметаа за речиси невозможни, пишува SciTechDaily.
Во 2023 година беше забележан драматичен космички настан: две исклучително големи црни дупки се судрија на околу седум милијарди светлосни години од Земјата. Нивната огромна маса и необично брза ротација веднаш покренаа прашања според досегашните познавања, не се очекуваше дека објекти со такви карактеристики воопшто можат да се формираат.
Сударот, денес регистриран под ознаката GW231123, беше откриен преку соработката LIGO–Virgo–KAGRA која мери мали нарушувања во простор-времето предизвикани од масивни космички движења. Научниците долго не можеа да разберат како црни дупки толку тешки и толку брзо ротирачки воопшто би можеле да настанат.
Проблемот лежи во т.н. „масен јаз“: масивните ѕвезди од одреден опсег завршуваат во супернови со парна нестабилност, експлозии кои ја уништуваат ѕвездата целосно, не оставајќи остаток што би можел да формира црна дупка. Затоа, според теоријата, не би требало да постојат црни дупки со маси меѓу 70 и 140 сончеви маси.
Некои истражувачи предлагаа дека ваквите црни дупки би можеле да се создадат со спојување на помали црни дупки, но тоа објаснување не одговараше на податоците – ваквите спојувања вообичаено резултираат со пореметена ротација, додека кај овој настан црните дупки ротираа побрзо од кога било измерено.
Магнетните полиња како клучен фактор
Токму тука се појавува новото решението. Истражувачите откриле дека магнетните полиња, игнорирани во претходните студии, можат драматично да влијаат на масата и вртењето на црната дупка.
Тие симулирале ѕвезда со маса 250 Сонца низ целиот нејзин живот. До моментот на колапсот, ѕвездата се смалила на 150 сончеви маси, доволно за да избегне целосна деструкција и да создаде црна дупка. По формирањето на црната дупка, околниот материјал создал ротирачки диск, а се појавиле и моќни магнетни полиња.
Овие полиња вршат притисок врз дискот и исфрлаат дел од материјалот со брзина блиска до светлината. Колку се посилни магнетните полиња, толку повеќе материјал се исфрла што значи дека помалку материја завршува во самата црна дупка. Во екстремни случаи, дури половина од изворната маса на ѕвездата може да се изфрли.
„Откривме дека ротацијата и магнетните полиња можат фундаментално да ја променат пост-колапсната еволуција на ѕвездата“, објаснува главниот автор Оре Готлиб. Така црната дупка може да биде многу полесна од она што би се очекувало од масата на ѕвездата што колабирала.
Поврзување на масата, ротацијата и идните набљудувања
Симулациите сугерираат дека постои јасна врска помеѓу масата на црната дупка и нејзината ротација:
- силните магнетни полиња создаваат полесни и побавно ротирачки црни дупки,
- послабите магнетни полиња создаваат потешки и побрзо ротирачки црни дупки.
Иако за сега нема други системи каде оваа врска би можела да се потврди преку набљудувања, астрономите се надеваат дека идните откритија ќе дадат дополнителни докази.
Симулациите исто така покажуваат дека создавањето вакви црни дупки може да произведе блесоци на гама-зраци, докази кои би можеле да помогнат да се потврди овој нов механизам и да се утврди колку често во универзумот се случуваат вакви „масени аномалии“.
Извор: Index.hr
