Svarta hål verkar trotsa vår förståelse och strider mot konventionell förståelse. Medan denna nya konstatering strider mot vad astronomer hade tänkt i årtionden, hjälper det också att lösa ett mysterium varför vissa svarta hål inte har några jetstrålar alls.
Kraftfulla jetströmmar strömmar ut ur anslutningsskivorna som snurrar runt många supermassiva svarta hål. De svarta hålen kan snurra antingen i samma riktning som skivorna, så kallade prograda svarta hål, eller mot flödet - de retrograderade svarta hålen. I decennier trodde astronomer att ju snabbare det svarta hålets snurra var, desto kraftfullare var jetstrålen. Men det fanns problem med denna "spin paradigm" -modell. Till exempel har några prograda svarta hål hittats utan strålar.
Den teoretiska astrofysiker David Garofalo och hans kollegor har studerat rörelsen hos svarta hål i flera år, och i tidigare tidningar föreslog de att de bakåt eller retrograderade svarta hålen spjutade de mest kraftfulla strålarna, medan de prograda svarta hålen har svagare eller inga jetstrålar .
Deras nya studie kopplar samman deras teori med observationer av galaxer över tiden eller på olika avstånd från Jorden. De tittade på både "radiohöga" galaxer med jetstråle och "radiostilla" med svaga eller inga jetflygplan. Termen "radio" kommer från det faktum att just dessa jetstrålar skjuter ut ljusstrålar mestadels i form av radiovågor.
Resultaten visade att mer avlägsna radiohöga galax drivs av retrograderade svarta hål, medan relativt närmare radiostilla föremål har prograda svarta hål. Enligt teamet utvecklas de supermassiva svarta hålen med tiden från en retrograd till ett prograd tillstånd.
"Denna nya modell löser också en paradox i det gamla spinnparadigmet," sa David Meier, en teoretisk astrofysiker vid JPL som inte är inblandad i studien. "Allt passar nu fint på plats."
Forskarna säger att de bakåt svarta hålen skjuter kraftigare jetplan eftersom det finns mer utrymme mellan det svarta hålet och den inre kanten på den kretsande skivan. Detta gap ger mer utrymme för uppbyggnad av magnetiska fält, som bränsle sprutar, en idé känd som Reynolds antagande efter den teoretiska astrofysiker Chris Reynolds vid University of Maryland, College Park.
"Om du föreställer dig själv att försöka komma närmare en fläkt, kan du föreställa dig att flytta i samma rotationsriktning som fläkten skulle göra det lättare," sa Garofalo. ”Samma princip gäller för dessa svarta hål. Materialet som kretsar runt dem på en disk kommer att komma närmare de som snurrar i samma riktning jämfört med dem som snurrar på motsatt sätt. ”
Strålar och vindar spelar nyckelroller i att forma galaxernas öde. En del forskning visar att jets kan bromsa och till och med förhindra bildandet av stjärnor inte bara i en värdgalax själv, utan också i andra närliggande galaxer.
"Strålar transporterar enorma mängder energi till utkanten av galaxer, förskjuter stora volymer av den intergalaktiska gasen och fungerar som återkopplingsmedel mellan galaxens mycket centrum och den storskaliga miljön," sa teammedlem Rita M. Sambruna, från Goddard Space Flight Center. "Att förstå deras ursprung är av största intresse för modern astrofysik."
Teamets uppsats publicerades i den 27 maj månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society.
Källa: JPL
