Faça buracos negros segurar a chave que poderia desvendar os segredos do nosso patch do Universo? Alguns dos principais físicos do mundo acreditam que, no caso de efeitos quânticos que haja tempo para estender indefinidamente para o passado que poderia ser possível que além do horizonte de eventos de um buraco negro é o começo de um outro universo.
Encaixado no coração de cada um do universo, um trilhão de galáxias é um buraco negro supermassivo que é cerca de 1 a 1.000 milhões de vezes a massa do sol. Sobre 10 por cento desses buracos negros gigantes possuem jatos de plasma, ou gás altamente ionizado, que se estendem em direções opostas do buraco negro. Ao expelir grandes quantidades de energia cinética na maior parte dos buracos negros no universo, os jatos afetar como as estrelas e formar outros corpos, e desempenham um papel crucial na evolução de aglomerados de galáxias, as maiores estruturas no Universo. "Este buraco negro no centro do aglomerado está afetando tudo em que cluster," disse Dan Evans, a Kavli do MIT Instituto de Pesquisa de Astrofísica e do Espaço. Porque um jato suavemente aquece o gás que transporta todo um aglomerado de galáxias, pode retardar e até mesmo impedir estrelas, que são criados pela condensação e colapso de gás molecular legal, a formação, afetando o crescimento das galáxias, Evans, explicou. "Sem esses jatos, aglomerados de galáxias seria muito diferente."
Como estes formam jatos continua sendo um dos mistérios mais importantes não resolvidos da astrofísica extragalácticas. Agora Evans pode ser um passo para desvendar esse mistério.
Por dois anos, Evans comparados várias dezenas de galáxias cujos buracos negros hospedar poderosos jatos (conhecida como núcleos de rádio-alto galáctico ativo, ou AGN - como a imagem do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea mostrado acima) para essas galáxias com buracos negros supermassivos que não ejeta jatos. Todos os buracos negros - aqueles com e sem jatos - discos de acreção de recursos, os aglomerados de poeira e gás girando apenas fora do seu horizonte de eventos.
Ao examinar a luz refletida no disco de acreção de um buraco negro AGN, Evans concluiu que os jatos podem formar direito fora os buracos negros que têm uma rotação retrógrada - ou que giram na direção oposta de seu disco de acreção.
Embora Evans e um colega a hipótese de que os efeitos gravitacionais de rotação do buraco negro pode ter algo a ver com o porquê alguns têm jatos. Enquanto os pesquisadores sabem que a massa de um buraco negro está intimamente ligada à da galáxia em que está localizado, eles têm, até agora, pouco conhecido sobre o papel da sua segunda propriedade fundamental - spin. Evans afirma que giro é crucial para entender a dinâmica da galáxia um buraco negro do host, pois pode realmente criar o jato que regula o crescimento dessa galáxia e do universo.
Embora Evans tem suspeitos por quase cinco anos que retrógradas buracos negros com jatos estão faltando a parte mais íntima de seu disco de acreção, não era até o ano passado que os avanços computacionais significava que ele podia analisar os dados coletados entre o final de 2007 e início de 2008 pelo Suzaku observatório, um satélite japonês lançado em 2005 com a colaboração da NASA, para dar um exemplo para apoiar a teoria.
Com esses dados, Evans e seus colegas do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica da Universidade de Yale, Universidade Keele e da Universidade de Hertfordshire, no Reino Unido analisaram o espectro de um buraco negro supermassivo com um jato localizado cerca de 800 milhões de anos luz de distância em um AGN chamado 3C 33.
Astrofísicos pode ver as assinaturas de emissão de raios X a partir das regiões interiores do disco de acreção, que está localizado perto da borda de um buraco negro, como um resultado de um anel quente super atmosférica chamado uma coroa que se encontra acima do disco e emite luz que um observatório como Suzaku pode detectar. Em adição a esta luz directa, uma fracção de luz passa para baixo a partir da coroa para o disco do buraco negro de acreção e é reflectida a partir da superfície do disco, resultando num padrão de assinatura espectral chamado a protuberância reflexão Compton, também detectada por Suzaku.
Mas nunca equipe de Evans encontrou uma corcova reflexão Compton na emissão de raios-X emitida por 3C 33, encontrar os pesquisadores acreditam que fornece evidências cruciais que o disco de acreção para um buraco negro com um jato é truncada, o que significa que não se estende o mais próximo do centro do furo preto com um jacto como faz para um buraco negro que não tem um jacto. A ausência desta porção mais interna do disco significa que nada pode refletir a luz da coroa, o que explica porque os observadores só ver um espectro direta de raios-X.
Os investigadores acreditam que a ausência pode resultar de rotação retrógrada, que empurra para fora da órbita da porção mais interior do material de acreção como um resultado da relatividade geral, ou a força gravitacional entre as massas. Esta ausência cria um espaço entre o disco eo centro do furo preto que leva para o empilhamento de campos magnéticos que proporcionam a força para alimentar um jacto.
O campo de pesquisa irá expandir consideravelmente com o iminente lançamento de matriz da NASA Telescópio nuclear espectroscópica (NUSTAR) por satélite, que é de 10 a 50 vezes mais sensíveis aos espectros eo corcunda reflexão Compton que a tecnologia atual.
NUSTAR vai ajudar os pesquisadores a realizar um "censo gigante" de buracos negros supermassivos que "será absolutamente revolucionar a forma como olhamos para X-ray espectro de AGN", explicou Evans. Ele pretende passar mais dois anos comparando os buracos negros com e sem jatos, na esperança de aprender mais sobre as propriedades da AGN. Seu objetivo durante a próxima década é determinar como o spin de um buraco negro supermassivo evolui ao longo do tempo.
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