Nya bilder visar hur svarta hål producerar otroligt ljusa strålar miljoner ljusår långa som kan ses på stora kosmiska avstånd.
Bilderna erhölls med hjälp av datasimuleringar och kan hjälpa till att lösa mysteriet om hur jets bildas.
Trots namnet är svarta hål inte alltid svarta. När det svarta hålet uppslukar ett föremål värmer gasen och dammet som virvlar runt materialet runt kanterna till brännande temperaturer. Denna process skapar fyr-liknande strålar av laddade partiklar som reser utåt nära ljusets hastighet och avger strålning som kan lysa ljusare än en galax.”De är som laserstrålar som tränger igenom universum och gör att vi kan se svarta hål, vars strålning annars skulle det vara för svagt att upptäcka,”sa astrofysiker Alexander Chekhovskoy från Northwestern University i Evanston, Illinois.
Men de komplexa mekanismerna bakom dessa jets förblir dåligt förstås. En potentiell förståelse av problemet härrör från det faktum att materialet runt det svarta hålet förvandlas till plasma. Fysiker har länge misstänkt att de slingrande magnetfälten på något sätt interagerar med det böjda tyget av rymdtid runt det snurrande svarta hålet, vilket orsakar strålar att dyka upp. Med hjälp av mycket detaljerade datormodeller använder Kyle Parfrey från NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland och hans kollegor kunde modellera hur laddade partiklar nära kanten av ett svart hål får magnetfält att vridas och snurra. Forskare använde information från Albert Einsteins relativitetsteori för att modellera par av dessa partiklar som flyger i speciella banor. Dessa banor är inställda så att om en av duopartiklarna faller i ett svart hål,hennes partner kommer att röra sig i mycket hög hastighet och pressa sig själv med energi som stulits från det svarta hålet själv.
Alla objekt, till och med en påse med skräp, kan släppas från ett rymdskepp i en av dessa bana, och detta kommer att ge rymdskeppet en kraftfull laddning av energi, enligt Chekhovskoy, som inte var inblandad i arbetet. Nya beräkningsmetoder hjälper forskare att studera områden med intensiv elektrisk ström nära kanterna på det svarta hålet, som kan förknippas med röntgenstrålar och gammastrålar som ses i strålarna. Teamet vill sedan modellera generationen av par laddade partiklar mer realistiskt. Detta kommer att göra det möjligt för astronomer att bättre förutsäga jeternas egenskaper, sade Parfrey.
Resultaten kommer också att hjälpa forskare att tolka resultaten från två studier, Event Horizon-teleskopet och GRAVITY-teleskopet, som för närvarande fotograferar skuggan på det omgivande materialet av ett supermassivt svart hål i mitten av Vintergatan, sade Parfrey.