Astronomi su prvi put izravno izmjerili trenutačnu snagu mlazova koje izbacuje crna rupa u sustavu Cygnus X-1 i utvrdili da je riječ o snazi usporedivoj sa zračenjem 10.000 zvijezda poput našeg Sunca.
Rezultat donosi dugo traženu potvrdu pretpostavke o tome koliko energije crne rupe vraćaju u svoj okoliš.
Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Astronomy temelji se na opažanjima jednog od najpoznatijih rendgenskih binarnih sustava, u kojem crna rupa i masivna zvijezda kruže jedna oko druge. Upravo ta interakcija omogućila je mjerenje koje je dosad izbjegavalo izravnoj provjeri.
Tim je koristio mrežu radioteleskopa raspoređenih diljem Zemlje kako bi pratio promjene u mlazovima koji nastaju u blizini crne rupe. Ključ nije bio samo u njihovoj prisutnosti, nego u načinu na koji ih snažan zvjezdani vjetar obližnje masivne zvijezde stalno skreće.
Dok crna rupa kruži oko zvijezde, njezini se mlazovi pod utjecajem snažnog zvjezdanog vjetra savijaju i mijenjaju smjer. Upravo je taj otklon istraživačima omogućio da izračunaju njihovu trenutačnu snagu.
To je prvi put da je takvo mjerenje napravljeno izravno, umjesto da se procjenjuje na temelju dugoročnih učinaka koje mlazovi ostavljaju u okolnom prostoru.
Brzina koja je godinama izmicala mjerenju
Iz istih opažanja istraživači su uspjeli odrediti i brzinu mlazova. Pokazalo se da dosežu oko polovice brzine svjetlosti, približno 150.000 kilometara u sekundi. Ta vrijednost dugo je bila teško dostupna jer zahtijeva istodobno precizno praćenje strukture mlazova i njihove promjene u vremenu. U ovom slučaju kombinacija visoke razlučivosti i povoljne geometrije sustava omogućila je upravo to.
Jedan od ključnih rezultata rada jest procjena da oko 10 posto energije oslobođene dok tvar pada prema crnoj rupi završava u mlazovima.
Takva vrijednost već se dugo koristi u simulacijama razvoja galaksija, ali bez čvrste opservacijske potvrde. Sada postoji konkretna referentna točka koja se može primijeniti i na druge sustave.
Budući da se smatra da su osnovni fizikalni procesi u blizini crnih rupa slični bez obzira na njihovu masu, ovo mjerenje može poslužiti kao temelj za tumačenje mlazova i u mnogo udaljenijim galaksijama.
To dolazi u trenutku kada se grade veliki radioteleskopski sustavi nove generacije, koji će bilježiti mlazove iz crnih rupa u velikom broju galaksija. Da bi se ta opažanja mogla pravilno interpretirati, potrebna su pouzdana mjerenja poput ovoga.
Mlazovi pritom nisu samo spektakularan fenomen. Oni prenose energiju iz blizine crne rupe u širi prostor i utječu na plin iz kojeg nastaju zvijezde, čime dugoročno sudjeluju u oblikovanju galaksija.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
