Lubang hitam supermasif melepaskan pancaran tenaga tinggi terus ke Bumi

Misi NASA memerhatikan lubang hitam supermasif menghalakan pancaran tenaga tinggi ke arah Bumi dari jarak 400 juta tahun cahaya.

Simulasi Markarian 421 memancarkan pancaran tenaga tinggi. Foto: NASA/Pablo Garcia — Simulasi Markarian 421 memancarkan pancaran tenaga tinggi. Foto: *NASA/Pablo Garcia*

Lubang hitam supermasif aktif dikelilingi oleh cakera berputar bahan yang dipanggil cakera pertambahan, yang memberi makan kepada mereka dari semasa ke semasa. Sebahagian daripada bahan yang tidak dapat mereka telan kemudian dipindahkan ke kutub, di mana ia kemudiannya dikeluarkan pada hampir kelajuan cahaya. Proses ini menghasilkan sinaran elektromagnet tenaga tinggi yang sangat terang. Dalam sesetengah kes, seperti yang dikesan NASA baru-baru ini, pancaran itu dihalakan terus ke Bumi dalam satu acara yang dipanggil blazar, Live Science melaporkan pada 30 Julai.

Blazar itu, bernama Markarian 421, terletak dalam buruj Ursa Major dan telah diperhatikan oleh misi Penjelajah Polarimetri Sinar-X (IXPE) Pengimejan NASA, yang dilancarkan pada Disember 2021. IXPE memerhatikan ciri medan magnet yang dipanggil polarisasi, yang menunjukkan arah medan magnet. Polarisasi jet yang dikeluarkan dari Markarian 421 menunjukkan bahawa bahagian jet di mana zarah memecut juga mempunyai medan magnet dengan struktur berpintal.

Blazar merentangi angkasa selama berjuta-juta tahun cahaya, tetapi mekanisme yang menciptanya masih belum difahami sepenuhnya. Walau bagaimanapun, penemuan baharu yang mengelilingi Markarian 421 mungkin membantu menjelaskan fenomena kosmik ini, kata Laura Di Gesu, ahli astrofizik di Agensi Angkasa Itali dan pengarang utama kajian itu.

Sebab utama jet lubang hitam supermasif aktif sangat terang adalah kerana zarah menghampiri kelajuan cahaya, memancarkan tenaga yang sangat besar, dan bertindak mengikut teori relativiti khas Einstein. Jet blazer juga dipertingkatkan oleh fakta bahawa trajektori mereka ke arah Bumi menguatkan panjang gelombang cahaya, meningkatkan kedua-dua frekuensi dan tenaga. Hasilnya ialah blazar boleh menjadi lebih terang daripada semua cahaya daripada semua bintang di galaksi digabungkan. Kini, IXPE menggunakan cahaya itu untuk memetakan fizik di tengah jet Markarian 421 dan mengenal pasti sumber pancaran bercahaya.

Analisis data IXPE menunjukkan bahawa polarisasi rasuk menurun kepada 0% dalam pemerhatian pertama dan kedua. Pasukan mendapati bahawa medan magnet berputar menyerupai corkscrew. Pengukuran sinaran elektromagnet dalam bentuk optik, inframerah dan radio tidak menjejaskan kestabilan atau struktur rasuk. Ini bermakna gelombang kejutan merambat di sepanjang medan magnet terpintal Markarian 421. Penemuan baru memberikan bukti paling jelas lagi bahawa medan magnet berpintal menyumbang kepada gelombang kejutan yang mempercepatkan zarah dalam rasuk.

Pasukan itu merancang untuk terus meneroka Markarian 421 serta mengenal pasti blazar lain yang mempunyai ciri yang sama untuk memahami mekanisme di sebalik fenomena itu.

An Khang (Menurut Live Science )

Pautan sumber