Có thể có các đĩa vật liệu bị sai lệch xoay quanh lỗ đen. Các vòng khí có thể vỡ ra và va chạm, khiến khí rơi trực tiếp về phía lỗ đen với tốc độ không thể tưởng tượng được.
Trong nhiều thập kỷ, chúng ta đã biết rằng các lỗ đen tồn tại và vật chất đôi khi rơi vào chúng, và bây giờ chúng ta có bằng chứng được công bố đầu tiên - từ một nhóm các nhà thiên văn học ở Anh - về vật chất rơi vào lỗ đen với tốc độ 30% của ánh sáng . Điều này nhanh hơn nhiều so với những gì đã được quan sát trong quá khứ, nhưng nó không phải là bất ngờ. Các mô phỏng máy tính gần đây đề xuất một cơ chế - thông qua các đĩa bị sai lệch xung quanh lỗ - qua đó khí có thể rơi trực tiếp ở tốc độ cao. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ đài quan sát tia X X-Newton của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu để khám phá. Hố đen là một siêu khổng lồ, nằm ở trung tâm của một thiên hà có tên là PG1211 + 143, cách đó khoảng một tỷ năm ánh sáng. Ken Pound thuộc Đại học Leicester, người lãnh đạo nhóm thực hiện khám phá này, cho biết:
Chúng tôi có thể theo dõi một khối vật chất có kích thước Trái đất trong khoảng một ngày, khi nó bị kéo về phía lỗ đen, tăng tốc lên một phần ba vận tốc ánh sáng trước khi bị lỗ này nuốt chửng.
Vận tốc ánh sáng là 186.000 dặm (300.000 km) mỗi giây.
Thật tuyệt Những kết quả này đã xuất hiện trong một bài báo được xuất bản vào ngày 3 tháng 9 năm 2018 trên tạp chí đánh giá ngang hàng Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
Tàu vũ trụ XMM-Newton, thông qua ESA / Đại học Leicester / RAS.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu XMM-Newton để kiểm tra tại phổ tia X (trong đó tia X bị phân tán theo bước sóng) của thiên hà PG211 + 143. Vật thể này đã được biết đến như một người có khả năng có một lỗ đen siêu lớn ở lõi của nó (vì hầu hết các thiên hà hiện nay được cho là làm). Tuyên bố của đội ngũ giải thích:
Các nhà nghiên cứu nhận thấy quang phổ bị dịch chuyển mạnh về màu đỏ, cho thấy vật chất quan sát được rơi vào lỗ đen với tốc độ cực lớn 30% tốc độ ánh sáng, hoặc khoảng 100.000 km mỗi giây. Khí gần như không có vòng quay quanh lỗ, và được phát hiện cực kỳ gần với nó theo thuật ngữ thiên văn, ở khoảng cách chỉ bằng 20 lần kích thước lỗ (chân trời sự kiện, ranh giới của khu vực không thể thoát ra được nữa).
Hầu hết các lỗ đen đều không di chuyển rất nhanh, bởi vì, trước khi vào lỗ, vật liệu tạo thành một đĩa bồi tụ. Các nhà thiên văn giải thích:
Lỗ đen nhỏ gọn đến nỗi khí gas hầu như luôn quay quá nhiều để rơi trực tiếp. Thay vào đó, nó quay quanh lỗ, tiếp cận dần dần qua một đĩa bồi tụ - một chuỗi các quỹ đạo tròn có kích thước giảm dần.
Tại sao, sau đó, vật liệu quan sát được trong thiên hà PG211 + 143 rơi trực tiếp vào lỗ đen? Các nhà thiên văn học cho biết vận tốc cao có thể là kết quả của đĩa không đúng vật liệu quay xung quanh lỗ đen:
Quỹ đạo của khí xung quanh lỗ đen thường được coi là thẳng hàng với vòng quay của lỗ đen, nhưng không có lý do thuyết phục nào cho trường hợp này là trường hợp Rác
Cho đến bây giờ vẫn chưa rõ làm thế nào việc quay vòng sai lệch có thể ảnh hưởng đến sự rơi của khí. Điều này đặc biệt liên quan đến việc ăn các lỗ đen siêu lớn vì vật chất (các đám mây khí liên sao hoặc thậm chí các ngôi sao bị cô lập) có thể rơi xuống từ bất kỳ hướng nào.
Hóa ra, các nhà lý thuyết tại Đại học Leicester gần đây đã sử dụng cơ sở siêu máy tính của Vương quốc Anh Dirac để mô phỏng ‘xé rách các đĩa bồi tụ sai lệch xung quanh các vật thể nhỏ gọn. Các nhà thiên văn giải thích:
Công trình này đã chỉ ra rằng các vòng khí có thể vỡ ra và va chạm vào nhau, hủy bỏ vòng quay của chúng và khiến khí rơi trực tiếp về phía lỗ đen.
Và bây giờ, như thường xảy ra, công việc lý thuyết đã được theo dõi bởi một quan sát. Pound nhận xét:
Thiên hà chúng ta đang quan sát bằng XMM-Newton có một lỗ đen khối lượng mặt trời 40 triệu rất sáng và được cho ăn rất tốt. Thật vậy, khoảng 15 năm trước, chúng tôi đã phát hiện một cơn gió mạnh cho thấy lỗ hổng đang được cho ăn quá mức. Trong khi những cơn gió như vậy hiện được tìm thấy ở nhiều thiên hà đang hoạt động, PG1211 + 143 hiện đã mang lại một ’đầu tiên, với việc phát hiện vật chất rơi trực tiếp vào lỗ.
Cấu trúc đĩa đặc trưng từ mô phỏng của một đĩa bị sai lệch xung quanh một lỗ đen quay tròn. Hình ảnh thông qua K. Pound et al./ Đại học Leicester / RAS.
Điểm mấu chốt: Các nhà thiên văn học đã sử dụng dữ liệu từ đài quan sát không gian tia X của ESA XMM-Newton để khám phá một lỗ đen siêu lớn, trong một thiên hà cách đó khoảng một tỷ năm ánh sáng, trong đó vật chất rơi xuống một phần ba tốc độ ánh sáng.