Badanie wyjaśnia, jak czarne dziury rosną pomimo potężnych dżetów energetycznych

Nowe badania ujawniły, dlaczego czarne dziury nigdy nie wydają się wyczerpywać paliwa, pomimo ich potężnych dżetów, które wyrzucają otaczający gaz daleko. Badanie pokazuje, że te dżety w rzeczywistości tworzą proces recyklingu, który zasila czarną dziurę w czasie.

To odkrycie wpływa na nasze rozumienie, jak supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk rosną i wpływają na swoje galaktyki macierzyste. Ma to znaczenie, ponieważ czarne dziury odgrywają kluczową rolę w ewolucji galaktyk, a mechanizmy ich wzrostu od dawna zastanawiały naukowców.

Badanie opublikowane w czasopiśmie Nature 15 maja 2024 roku wykorzystało symulacje komputerowe do modelowania zachowania gazu wokół czarnej dziury. Symulacje wykazały, że dżety ogrzewają otaczający gaz, powodując jego unoszenie się, a następnie ochładzanie i opadanie z powrotem w kierunku czarnej dziury w ciągłym cyklu.

Wcześniejsze badania sugerowały, że dżety czarnych dziur po prostu odpychałyby gaz, pozbawiając czarną dziurę paliwa. Ale ta nowa praca wskazuje, że dżety tworzą pętlę sprzężenia zwrotnego, która podtrzymuje źródło paliwa czarnej dziury.

Następnym krokiem dla badaczy jest przetestowanie tych odkryć za pomocą obserwacji z teleskopów takich jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Jeśli zostanie to potwierdzone, mechanizm ten może wyjaśnić, jak czarne dziury urosły tak duże w czasie kosmicznym.