קרדיט תמונה: JHU
במשך יותר משלושים שנה האסטרופיסיקאים האמינו כי חורים שחורים יכולים לבלוע חומר סמוך ולשחרר כמות אדירה של אנרגיה כתוצאה מכך. אולם עד לא מזמן, המנגנונים המקרבים את החומר לחורים שחורים הובנו בצורה גרועה, והשאירו החוקרים תמהים על רבים מפרטי התהליך.
אולם, כעת, הדמיות מחשב של חורים שחורים שפותחו על ידי חוקרים, כולל שניים באוניברסיטת ג'ונס הופקינס, עונים על כמה מהשאלות הללו ומאתגרים הנחות רבות הנמצאות בקשר לאופי התופעה האניגמטית הזו.
"רק לאחרונה צוותי המחקר? ג'ון האולי וז'אן-פייר דה ויליירס, שניהם מאוניברסיטת וירג'יניה? יצר תוכנית מחשב עוצמתית מספיק כדי לעקוב אחר כל אלמנטים של ההפרשה על חורים שחורים, החל מסערנות ושדות מגנטיים ועד כוח משיכה יחסית ", אמר ג'וליאן קרוליק, פרופסור במחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה של הנרי א. רולנד בג'ונס הופקינס, ושות ' מנהיג צוות המחקר. "התוכניות הללו פותחות חלון חדש בסיפור המסובך של איך החומר נופל לחורים שחורים, וחושפות לראשונה כיצד שדות מגנטיים סבוכים וכוח המשיכה האינסטיניאנים משתלבים כדי לסחוט פרץ אנרגיה אחרון מחומר שנגזר לכליאה אינסופית בשחור. חור."
קרוב לקצה החיצוני של החור השחור, שם מתפרק התיאור הניווטוני של כוח הכבידה, מסלול רגיל כבר לא אפשרי. בשלב זה ? או כך ניתן לדמיין בשלושת העשורים האחרונים? החומר צולל במהירות, בצורה חלקה ושקטה לתוך החור השחור. בסופו של דבר, על פי התמונה הרווחת, החור השחור? חוץ מהפעלת משיכת הכבידה שלו? הוא מקבל פסיבי של תרומות המוניות.
החישובים המציאותיים הראשונים של הצוות לגבי החומר שנפלו לחורים שחורים סתרו מאוד את הציפיות הללו. הם מראים, למשל, שהחיים בסביבת חור שחור אינם אלא רגועים ושקטים. במקום זאת, ההשפעות היחסותיות שמאלצות את החומר לצלול כלפי פנים מגדילות תנועות אקראיות בתוך הנוזל ליצירת הפרעות אלימות בצפיפות, במהירות ובחוזק השדה המגנטי, ומניעות גלי חומר ושדה מגנטי הלוך ושוב. לאלימות זו יכולות להיות השלכות ניכרות, על פי מנהיג צוות המחקר הולי.
"ממש כמו כל נוזל שהוחלף לסערה, החומר מיד מחוץ לקצה החור השחור מחומם. החום הנוסף הזה גורם לאור נוסף שאסטרונומים בכדור הארץ יכולים לראות, "אמר הולי. "אחד מסימני ההיכר של חורים שחורים הוא שתפוקת האור שלהם משתנה.
למרות שזה ידוע כבר למעלה משלושים שנה, לא ניתן היה לחקור את מקורות הגרסאות הללו עד כה. הווריאציות האלימות בחימום? נראה כעת כתוצר לוואי טבעי של כוחות מגנטיים ליד החור השחור? תציע הסבר טבעי לבהירות המשתנה של חורים שחורים. "
אחד המאפיינים הבולטים ביותר של חור שחור הוא יכולתו לגרש מטוסים בסמוך למהירות האור. אמנם כבר זמן רב היה צפוי ששדות מגנטיים הם מכריעים לתהליך זה, אך ההדמיות האחרונות מראות לראשונה כיצד ניתן לגרש שדה מהגז המצטבר כדי ליצור מטוס כזה.
יתכן שהתוצאה המפתיעה ביותר של הדמיות המחשבים החדשות של הצוות היא שהשדות המגנטיים שהובאו ליד חור שחור מסתובב גם הם קשורים לסיבוב של החור כדי שיחוללו החוצה, באותה דרך בה תיבת הילוכים של מכונית מחברת את המנוע המסתובב שלה לסרן. אומר קרוליק, "אם נולד חור שחור מסתובב במהירות רבה, 'הרכבת הכונן' שלו יכולה להיות כל כך עוצמתית שתפיסתה של מסה נוספת גורמת להאטה של הסיבוב שלה. הצטברות המסה תפעל אז כ"מושל ", ותכוף מגבלת מהירות קוסמית על ספינים של חור שחור."
לדברי קרוליק, ל"מושל "יש השלכות חזקות על רבים מהתכונות הבולטות ביותר של חורים שחורים. כך נהוג לחשוב, למשל, כי חוזק מטוס החור השחור קשור לסיבוב שלו, ולכן "הגבלת מהירות הסיבוב" עשויה לקבוע חוזק אופייני עבור המטוסים, אמר קרוליק.
מחקר זה, במימון הקרן הלאומית למדע, מתפרסם בסדרה של ארבעה מאמרים בכתב העת "Astrophysical". ((De Villiers et al 2003, ApJ 599, 1238; Hirose et al. 2004, ApJ 606, 1083; De Villiers et al. ApJ 620, 879; Krolik et al. אפריל 2005 ApJ בעיתונות)) ההדמיות בוצעו. במרכז תומך NSF בסן דייגו. צוות המחקר כלל גם את שייגנובו הירוזה, גם הוא של ג'ונס הופקינס.
המקור המקורי: מהדורת חדשות JHU
