Į juodąją skylę krentanti medžiaga suformuoja akrecinį diską – besisukančią karštų dujų sankaupą. Jame medžiaga po truputį artėja prie juodosios skylės. Dalis jos po kurio laiko kerta įvykių horizontą, absoliučią nesugrįžimo ribą. Tačiau dalis dujų gali pabėgti iš disko į aplinką.
Asociatyvi DI sugeneruota „Pixabay“ nuotr.
Šie išmetimai būna dviejų pagrindinių rūšių: siauros reliatyvistinės čiurkšlės, kurios skrieja beveik šviesos greičiu, ir rentgeno spindulius skleidžiantys disko vėjai, kurie juda kiek lėčiau ir sklinda platesniu kampu.
Anksčiau buvo pastebėtas ryšys tarp išmetimo tipų ir disko spektro: kai jame santykinai daugiau aukštos energijos fotonų, būna išmetamos čiurkšlės, o kai dominuoja žemesnės energijos fotonai, paleidžiami vėjai. Visgi iki šiol buvo neaišku, kokie fizikiniai procesai sukelia abu išmetimų tipus ir kaip jie dera tarpusavyje.
Dabar mokslininkai, naudodami NASA rentgeno teleskopą NICER ir Pietų Afrikos radijo teleskopų masyvą „MeerKAT“, aptiko aiškią anti-koreliaciją tarp šių dviejų srautų tipų. Žvaigždinė juodoji skylė 4U 1630-472 yra maždaug dešimt kartų masyvesnė už Saulę. Ji skrieja dvinarėje sistemoje su kompanione, iš kurios siurbia medžiagą ir nuolat patiria spinduliuotės protrūkius.
Tyrėjai šią sistemą stebėjo keletą kartų per trejus metus, visada vienu metu abiem teleskopais. Rentgeno teleskopas fiksuoja vėjus, radijo – čiurkšles. Visuose duomenyse pastebėta aiški tendencija, jog aptinkami arba stiprūs vėjai, arba stiprios čiurkšlės, tačiau niekada – abu kartu. Ir tai nepaisant to, kad akrecinio disko parametrai ir vidutinė spinduliuotė per šį laikotarptį išliko beveik nepakitę. Tai rodo, kad abu išmetimų tipai konkuruoja dėl tos pačios energijos ar medžiagos atsargų juodosios skylės aplinkoje. Abu procesai išneša panašius medžiagos ir energijos kiekius, taigi bendras srauto intensyvumas išlieka beveik pastovus, keičiasi tik jo forma.
Galima daryti išvadą, kad pasirinkimas tarp čiurkšlių ir vėjų greičiausiai priklauso ne nuo medžiagos kritimo į juodąją skylę spartos, o greičiau nuo magnetinio lauko konfigūracijos akreciniame diske.
Šie rezultatai svarbūs siekiant suprasti, kaip juodosios skylės reguliuoja savo augimą ir kaip jų išmetama medžiaga veikia aplinkinę erdvę. Pritaikius rezultatus supermasyvioms juodosioms skylėms galaktikų centruose, galima priartėti ir prie atsakymų apie žvaigždžių formavimosi reguliavimą ir ištisų galaktikų vystymąsi.
Tyrimo rezultatai publikuojami „Nature Astronomy“.
