Astronomer vid University of Leicester har för första gången registrerat materiens fall i ett supermassivt svart hål med en hastighet lika med 30 procent av ljusets hastighet. Detta indikerar att plasman som kretsar runt hålet inte bildar en platt ackretionsskiva utan en komplex struktur av kaotiska ringar. Artikeln av forskare publicerades i tidskriften Royal Astronomical Society.
PG211 + 143, mer än en miljard ljusår från Jorden, är en Seyfert-galax, det vill säga en galax med en aktiv kärna som frigör en enorm mängd energi. I mitten av kärnan finns ett matande supermassivt svart hål, runt vilket det finns en skiva med snabbt roterande material. Denna skiva avger kraftfull elektromagnetisk strålning som överskrider Eddington-gränsen, det vill säga styrkan hos de framväxande fälten i vissa områden överstiger det svarta hålets gravitationskrafter. Resultatet är ultrasnabba utflöden (UFO: er) av plasma som når 0,2 gånger ljusets hastighet.
Data från XMM-Newton Space Telescope och andra instrument har visat att den inre skivan runt det svarta hålet har en komplex struktur, vilket får ultrasnabba utsprutningar från olika regioner att utvecklas med olika hastigheter. Tidigare studier har föreslagit att några av dessa utstötningar skulle kunna falla rakt in i ett svart hål, och utmanar tanken på en platt ackretionsskiva, i vilken materia sakta spiraler mot händelseshorisonten.
Beräkningar visar att skivorna i aktiva galaktiska kärnor påverkas av krafterna från Lense-Thirring-effekten, som observeras nära roterande massiva kroppar. Ytterligare accelerationer visas, liknande Coriolis-accelerationen. Som ett resultat brister skivan i separata gasringar som börjar växla slumpmässigt. Dessa ringar kan kollidera med varandra, som ett resultat tappar saken i dem fart och faller i ett svart hål. I detta fall kan den återstående vinkelmomentet, som kännetecknar rotationsrörelsen, låta gasen bilda en skiva med en mindre radie.
Forskare analyserade data som erhölls med XMM-Newton Space Telescope och fann bevis på en kortlivad plasmaström riktad in i ett svart hål med 0,3 gånger ljusets hastighet. Detta bevisar att ackretionsskivor verkligen kan delas.
Astronomer konstaterar att denna kaotiska ackretion hindrar det svarta hålet från att snurra och gör det möjligt att växa snabbt. Detta skulle hjälpa till att lösa problemet med supermassiva svarta hål i det tidiga universum, som enligt en hypotese framkom från stora "embryon" - svarta hål bildade direkt från jätte gasmoln eller från kollapsen av särskilt stora stjärnor. Forskningsresultaten visar att sådana massiva embryon inte är nödvändiga.