Kara delikler önceden beklenenden daha hızlı besleniyor

A kuzeybatı Üniversitesitarafından desteklenen öncülüğündeki çalışma ABD Ulusal Bilim Vakfı astrofizikçilerin süper kütleli kara deliklerin beslenme alışkanlıklarını anlama şeklini değiştiriyor.

Önceki araştırmacılar kara deliklerin yavaş beslendiğini öne sürerken, yeni simülasyonlar kara deliklerin geleneksel anlayışın önerdiğinden çok daha hızlı tükendiğini gösteriyor.

Çalışma şurada yayınlandı: Astrofizik Dergisi.

Yüksek çözünürlüklü 3D simülasyonlara göre, dönen kara delikler çevredeki uzay-zamanı büküyor ve sonuçta onları çevreleyen ve besleyen şiddetli gaz girdabını veya birikim diskini parçalıyor. Bu, diskin iç ve dış alt disklere ayrılmasıyla sonuçlanır. Kara delikler önce iç halkayı yutar. Daha sonra, tamamı tüketilen iç halkanın geride bıraktığı boşluğu doldurmak için dış alt diskteki döküntüler içeriye doğru dökülür ve besleme işlemi tekrarlanır.

Sonsuzca tekrarlanan ye-doldur-ye sürecinin bir döngüsü yalnızca aylar sürüyor; bu, araştırmacıların daha önce önerdiği yüzlerce yılla karşılaştırıldığında şaşırtıcı derecede hızlı bir zaman çizelgesi.

Yeni bulgu, aniden parlayıp ardından herhangi bir açıklama yapılmadan ortadan kaybolan kuasarlar da dahil olmak üzere gece gökyüzündeki en parlak nesnelerden bazılarının dramatik davranışlarını açıklamaya yardımcı olabilir.

Çalışmayı yöneten Northwestern’den Nick Kaaz, “Klasik birikim diski teorisi, diskin yavaş yavaş evrildiğini öngörüyor” dedi. “Fakat kara deliklerin birikim disklerinden gaz yemesinden kaynaklanan bazı kuasarlar, aylardan yıllara kadar uzanan zaman dilimlerinde büyük ölçüde değişiyor gibi görünüyor. Işığın çoğunun geldiği diskin iç kısmı yok oluyor ve sonra yenilendi.”

Makalenin ortak yazarı Alexander Tchekhovskoy’a göre, kara delikleri çevreleyen birikim diskleri fiziksel olarak karmaşık nesnelerdir ve bu da onları modellemeyi inanılmaz derecede zorlaştırır. Geleneksel teori, bu disklerin neden bu kadar parlak parladığını ve sonra aniden karardığını, bazen de tamamen yok olma noktasına geldiğini açıklamakta zorlandı.

Önceki araştırmacılar, yanlışlıkla birikim disklerinin nispeten düzenli olduğunu varsaymışlardı. Bu modellerde, gaz ve parçacıklar kara deliğin etrafında, kara delikle aynı düzlemde ve kara deliğin dönüşüyle ​​aynı yönde döner. Daha sonra, yüzlerce ila yüzbinlerce yıllık bir zaman ölçeğinde, gaz parçacıkları kara deliği beslemek için yavaş yavaş spiral çizerek kara deliğe doğru ilerliyor.

Bugüne kadarki birikim disklerinin en yüksek çözünürlüklü simülasyonlarından biri olan araştırmacıların simülasyonu, kara deliği çevreleyen bölgelerin önceden düşünülenden çok daha karmaşık ve daha çalkantılı yerler olduğunu gösteriyor.