Черните дупки представляват мощни космически двигатели. Те захранват с енергия квазари и други активни галактически ядра. Това става възможно благодарение на взаимодействието на материята в рамките на техните мощни гравитационни и магнитни полета.
Технически погледнато една черна дупка не разполага със свое собствено магнитно поле, но гъстата плазма, която я обгражда под формата на акреционен диск – има. Докато плазмата бушува около черната дупка, заредените частици в нея генерират електрически поток и магнитно поле.
Посоката, в която плазмата тече, не се променя спонтанно и човек би предположил, че магнитното поле е изключително стабилно. Съответно представете си колко изненадани са били астрономите, когато откриват доказателства, че магнитното поле на черна дупка е претърпяло магнитна инверсия.
Можем да си представим магнитното поле като това на един най-обикновен магнит със северен и южен полюс. Магнитната инверсия настъпва, когато ориентацията на тези въображаеми полюси се разменя. Ефектът се наблюдава често при звездите.
Нашето Слънце преобръща магнитното си поле веднъж на всеки 11 години. Именно това лежи в основата на 11-годишния цикъл от слънчеви петна, който астрономите наблюдават от началото на 17-и век. Дори Земята претърпява магнитна инверсия веднъж на няколко стотици хиляди години.
Астрономи обаче не смятаха, че магнитните инверсии са типични и за свръхмасивните черни дупки.
През 2018 г. автоматизирано проучване на небосвода открива внезапна промяна в галактика, разположена на 239 млн. светлинни години. 1ES 1927+654 увеличава яркостта си с фактор от 100 във видимата светлина. Скоро след находката обсерваторията „Суифт“ заснема лъчението в рентгеновия и ултравиолетовия спектър. След като претърсват и архивните наблюдения на региона, специалистите установяват, че галактиката е започнала да увеличава яркостта си още в края на 2017 г.
По онова време се смяташе, че яркото увеличение на яркостта се дължи на звезда, която преминава близо до свръхмасивната черна дупка на галактиката. Подобна близка среща би предизвикало приливно разрушение, което ще разкъса звездата и ще наруши потока на газа в акреционния диск на черната дупка. Настоящото ново изследване обаче хвърля сянка на съмнение върху тази идея.
Ето как една черна дупка би претърпяла магнитна инверсия. Източник: NASA Goddard/Jay Friedlander.
Екипът разглежда данни от наблюденията на галактическите изригвания из целия спектър на светлината. Те забелязват, че интензитетът на рентгеновите лъчения пада рязко. Те се образуват обикновено от заредени частици, бушуващи в интензивните магнитни полета. Ето защо специалистите смятат, че най-вероятно става дума за внезапна промяна в магнитното поле на разположената в близост черна дупка.
В същото време интензитета на светлината във видимия и ултравиолетовия спектър се увеличава. Това означава, че части от акреционния диск на черната дупка са станали по-горещи. Нито едно от тези неща не съвпада с представите ни за приливно разрушение.
Вместо това магнитната инверсия изглежда като доста по-правдоподобен сценарий. Екипът показва, че когато акреционният диск на черната дупка претърпява магнитна инверсия, най-напред отслабват полетата във външните покрайнини. В резултат на това дискът може да се нагорещи по-ефективно.
В същото време по-отслабеното магнитно поле ще направи така, че заредените частици ще образуват по-малко рентгенови лъчения. Веднъж щом магнитната инверсия приключи, дискът се връща към оригиналното си състояние.
Това е едва първото наблюдение на магнитна инверсия на галактическа черна дупка. Вече знаем, че подобно нещо е възможно, но нямаме представа колко често се случва. Ще бъдат необходими още наблюдения, за да определим колко пъти една галактическа черна дупка може да извърши нещо подобно.
Изследването е прието за публикация в The Astrophisical Journal.
Източник: Universe Today
