Sciencemag.cz
Doporučujeme
Zemské magnetické pole se překlápí řádově po stovkách tisíc let. Slunce to provádí dokonce každých 11 let, což pak představuje základ celého „slunečního cyklu“. U černých děr dosud nikdo nic podobného nepozoroval, až teď.
Technicky vzato nejde o magnetické pole samotné černé díry (tu lze charakterizovat pouhými třemi čísly, hmotností, hybností/rotací a elektrickým nábojem), ale jejího akrečního disku. Jak plazma víří kolem černé díry a padá do ní, nabité částice v plazmatu vytvářejí silné elektrické proudy a tedy i magnetické pole. Směr proudění plazmatu se samovolně nemění, takže i magnetické pole černé díry bývá stabilní. Objev jeho inverze je proto překvapivý.
V roce 2018 zjistil automatický průzkum oblohy náhlou změnu v galaxii vzdálené 239 milionů světelných let. Galaxie 1ES 1927+654 se ve viditelné části spektra zjasnila téměř stokrát. Krátce poté zachytila observatoř Swift i její záři v rentgenové a ultrafialové oblasti. Prohlídka archivních pozorování ukázala, že galaxie se skutečně začala zjasňovat ke konci roku 2017.
Původně se předpokládalo, že rychlé zjasnění způsobila hvězda procházející v blízkosti supermasivní černé díry v centru galaxie. Takové blízké setkání by způsobilo slapové síly, které by hvězdu roztrhaly a přitom také narušily proudění plynu v akrečním disku černé díry. Podle nové studie, pro kterou Sibasish Laha z NASA Goddard Space Flight Center a jeho kolegové shromáždili data ze 7 pozemských i vesmírných dalekohledů, to ale bylo jinak. Podrobnější pozorování v různých částech spektra ukázalo, že velmi rychle klesla intenzita rentgenového záření. To bývá vytvářeno nabitými částicemi spirálovitě se pohybujícími v intenzivních magnetických polích; jak to tedy vypadá, v blízkosti černé díry došlo k náhlé změně magnetického pole. Současně vzrostla intenzita záření ve viditelném a ultrafialovém spektru – části akrečního disku černé díry se zřejmě zahřívaly.
Zejména kombinace růstu ultrafialového záření a poklesu rentgenového je velmi neobvyklá. Namísto trhání hvězdy slapovými silami odpovídají zjištěná data inverzi magnetického pole. Podle vědců toto převrácení začíná slábnutím pole ve vnější části disku a černá díra projde i okamžikem, kdy její magnetické pole je nulové. Následkem toho se disk více zahřívá a spolu se zeslabením magnetického pole poklesne také emitované rentgenové záření.
Jedná se teprve o první pozorování tohoto typu; závěr bude třeba potvrdit, a i pokud se to podaří, stále bude zůstávat otázka, jak často/za jakých podmínek přesně (typ černé díry apod.) může k tomuto jevu docházet. Je ale také docela dobře možné, že podobný jev už byl pozorován, jen si to dosud nikdo neuvědomil a v datech najdeme tyto události i dodatečně.
Spoluautor studie Nicolas Scepi z University of Colorado v Boulderu uvádí, že aktivní galaktická jádra (tj. supermasivní černé díry v centru galaxií se svým bezprostředním okolím) procházejí velmi rychlým vývojem. Obecně bychom přitom u černých děr očekávali spíše změny na časové škále milionů let. Možná za chování supermasivních černých děr mohou právě jevy související s jejich magnetickým polem…
Brian Koberlein: A Supermassive Black Hole Just Flipped its Entire Magnetic Field, UniverseToday.com
ibasish Laha et al: „A radio, optical, UV and X-ray view of the enigmatic changing look Active Galactic Nucleus 1ES 1927+654 from its pre- to post-flare states“, The Astrophysical Journal, 2022 May. arXiv: arxiv.org/abs/2203.07446
Nicolas Scepi et al, Magnetic flux inversion in a peculiar changing look AGN, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters (2021). DOI: 10.1093/mnrasl/slab002
Zdroj: University of Colorado at Boulder / Phys.org
