銀河M87の中心にある30億太陽の質量のブラックホールによって放出されたジェットの可視光ハッブル画像（1998年2月）クレジット：NASA / ESAおよびジョンビレッタ（STScI / JHU）
ブラックホールは、その定義と性質により、宇宙の究極の貯蔵庫であるにもかかわらず、光さえも重力のグリップから逃れることができない程度に物質とエネルギーを集め、飲み込むものですが、それらはしばしば広大な場所に飛んでいくという奇妙な行動も示しますそれらから離れた物質の量も、数百万-数百万ではないにせよ-数百万光年が宇宙に噴出するジェットの形で。これらのジェットには、ブラックホールのイベントの地平線を通過できなかった過熱プラズマが含まれていますが、その強力な重力と激しい回転によって「スピンアップ」し、巨大な宇宙の大砲のように外側に発射されました。
このすべてがどのように機能するかについての正確なメカニズムは正確に知られていないため、ブラックホールは観察するのが難しいことで有名であり、ジェッティング動作のより複雑な側面の1つは、アクティブフィードブラックの回転軸と常に整列しているように見える理由です穴、および付随する降着円盤に対して垂直。現在、高度な3Dコンピュータモデルを使用した新しい研究は、ジェットを形作るのに責任があるのはプラズマの磁性と組み合わされたブラックホールの増加した回転速度であるという考えを支持しています。
ジャーナルに掲載された最近の論文で 理科、メリーランド大学のジョナサンマッキーニー助教授、カブリインスティテュートのロジャーブランドフォード校、プリンストン大学のアレクサンダーチェホフスコイ氏は、摂食超大質量ブラックホールの近くにある複雑な物理学のコンピューターシミュレーションを使用して得られた発見を報告しています。これらのGRMHD — General Relativistic Magnetohydrodynamicの略—コンピューターシミュレーションは、一般相対性理論と相対論的磁化プラズマの物理学の影響下で、文字通り何百万もの粒子の相互作用を追跡します。基本的に、ブラックホールの降着円盤内で見つかった非常に高温のもの。
続きを読む：ブラックホールのごちそうを最初に見る
マッキーニーら彼らのシミュレーションで発見されたのは、ブラックホールのジェットを最初にどのように向けても、最終的には常にブラックホール自体の回転軸と整列してしまうということでした-実際の観測で発見されたものとまったく同じです。チームは、これがプラズマによって生成された磁力線がブラックホールの強烈な回転によってねじれ、プラズマをそのスピン軸から遠ざかる狭い集中ジェットに集めることが原因であることを発見しました。
さらに遠くにいると、ブラックホールのスピンの影響が弱まり、ジェットが最初の経路から離れたり、逸脱したりする可能性があります。これも、多くの観測で確認されています。
この「磁気スピンアライメント」メカニズムは、チームが言うように、降着円盤が薄いよりも厚い降着円盤をもつアクティブな超大質量ブラックホールで最も蔓延しているようです—落下率が非常に高いか非常に低い結果案件。これは、上に見られる巨大楕円銀河M87の場合で、中央に30億太陽の質量のブラックホールとはるかに小さい400万太陽の質量のSMBHによって作成された素晴らしいジェットを示しています。私たち自身の銀河、Sgr A *の中心にあります。
続きを読む：天の川のブラックホールがこれまでで最も明るいフレアを撃ちます
これらの発見を使用して、銀河の中心に落ちる加速された物質の振る舞いに関する将来の予測をより良くすることができます。
Kavli Instituteのニュースリリースについて詳しくは、こちらをご覧ください。
挿入画像：シミュレーションされたブラックホールシステムのスナップショット。 （McKinney et al。）出典：Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology（KIPAC）
