A néhány éve felfedezett fekete lyuk viselkedése alaposan megdöbbentette a kutatókat.

A fekete lyukak egyfajta hatalmas kozmikus motorok. Ők adják a kvazárok és más aktív galaktikus magok (AGN-ek) energiáját.

Technikailag a fekete lyuknak önmagában nincs mágneses mezeje, de a fekete lyukat akkréciós korongként körülvevő sűrű plazmának igen. Ahogy a plazma a fekete lyuk körül kavarog, a benne lévő töltött részecskék elektromos áramot és mágneses mezőt hoznak létre.

A plazma áramlásának iránya nem változik spontán, így elképzelhető, hogy a mágneses mező nagyon stabil. Képzeljük el tehát a csillagászok arcát, amikor bizonyítékot találtak arra, hogy egy fekete lyuk mágneses mezeje úgynevezett mágneses fordulaton ment keresztül.

Alapvetően a mágneses mezőt úgy lehet elképzelni, mint egy egyszerű mágnest, amelynek van északi és déli pólusa. Mágneses megfordulásról akkor beszélünk, ha ennek a képzeletbeli pólusnak az iránya megfordul, és a mágneses mező iránya is megfordul. Ez a hatás gyakori a csillagok között.

A Nap 11 évente megfordítja mágneses mezejét, ami a napfoltok 11 éves ciklusát okozza, amelyet a csillagászok az 1600-as évek óta figyelnek meg.

A mágneses megfordulást azonban nem tartották valószínűnek a szupermasszív fekete lyukak esetében.

2018-ban egy automatizált égboltfelmérés hirtelen változást talált egy 239 millió fényévre lévő galaxisban. Az 1ES 1927+654 néven ismert galaxis a látható fényben 100-szorosára fényesedett. Nem sokkal felfedezés után a Swift Obszervatórium megörökítette ragyogását röntgen- és ultraibolya sugárzásban.

A régió archív megfigyeléseinek átvizsgálása azt mutatta, hogy a galaxis valójában 2017 vége felé kezdett el fényesedni.

Akkor úgy gondolták, hogy ezt a gyors fényesedést egy, a galaxis szupermasszív fekete lyukának közelében elhaladó csillag okozta. Egy ilyen közeli találkozás árapály-bomlást okozna, ami szétszakítaná a csillagot, valamint megzavarná a fekete lyuk akkréciós korongjában lévő gázáramlást. Az új tanulmány azonban árnyékot vet erre az elképzelésre.

A kutatócsoport a galaktikus kitörés megfigyeléseit vizsgálta a fény teljes spektrumában a rádiótól a röntgensugárzásig. Az egyik dolog, amit észrevettek, hogy a röntgensugárzás intenzitása nagyon gyorsan csökkent. A röntgensugárzást gyakran az intenzív mágneses mezőben spirálisan keringő töltött részecskék hozzák létre, így ez a fekete lyuk közelében lévő mágneses mező hirtelen változására utalt.

Ezzel egyidejűleg a látható és az ultraibolya-fény intenzitása megnőtt, ami arra utalt, hogy a fekete lyuk akkréciós korongjának egyes részei egyre forróbbak. Egyik hatás sem olyan, mint amit egy árapály-bomlás esetén várnánk.

Ehelyett a mágneses megfordulás jobban illik az adatokra. Ahogy a kutatócsoport kimutatta, amikor egy fekete lyuk akkréciós korongja mágneses megforduláson megy keresztül, a mezők először az akkréciós korong külső széleinél gyengülnek. Ennek eredményeként a korong hatékonyabban tud felmelegedni.

Ugyanakkor a gyengébb mágneses mező azt jelenti, hogy kevesebb röntgensugárzást bocsátanak ki a töltött részecskék. Amint a mágneses mező megfordulása befejeződik, a korong visszatér eredeti állapotába.

Ez csak az első megfigyelés egy galaktikus fekete lyuk mágneses megfordulására. Most már tudjuk, hogy előfordulhat, azt azonban még nem tudjuk, hogy ezek a jelenségek mennyire gyakoriak.

Forrás: Science Alert