Tanyakan Ethan: Mengapa lubang hitam membuat quasar yang terang?

Lubang hitam adalah misteri Semesta: wilayah ruang di mana massa yang sangat besar terkonsentrasi dalam volume kecil sehingga tidak ada yang bisa lepas dari gaya tarik gravitasinya, bahkan cahaya. Tidak peduli berapa pun energi atau kecepatan objek yang diperoleh dalam cakrawala peristiwa BH, ia tidak akan pernah bisa keluar dan memengaruhi Alam Semesta dari luar.

gambar

Inilah yang membuat pertanyaan pembaca kami menarik:
Bagaimana mungkin lubang hitam supermasif menjadi quasar ketika mereka "melahap" terlalu banyak dan terlalu cepat? Orang akan berharap bahwa semua masalah hanya akan tersedot ke dalam.

Ini adalah salah satu fenomena paling aneh yang dapat dibayangkan: sebuah BH, sebuah objek yang daya tariknya tidak dapat dihindari, memunculkan kelas yang paling terang dari semua objek yang diamati.



Quasar adalah objek yang sangat menarik, sangat menarik sehingga ketika kami pertama kali melihatnya, kami tidak tahu apa itu. Dengan perkembangan astronomi radio, kami mulai menemukan sumber-sumber emisi radio yang luar biasa cemerlang ini. Tetapi melihat mereka dalam rentang lain - terlihat, x-ray, ultraviolet, inframerah, microwave - kami tidak melihat apa pun. Untuk beberapa alasan, ini adalah sumber gelombang radio, titik, sumber terkonsentrasi yang tidak memancarkan sinyal lain. Dan kami menyebutnya sumber radio quasi-stellar (QSRS), atau quasar.



Seiring waktu, kami mulai menemukan berbagai sifat menarik dari objek-objek ini:

β€’ Hampir semuanya terletak sangat jauh, pada pergeseran merah besar yang melebihi batasan lain dari bidang penglihatan kita.
β€’ Kecerahan jangkauan radio menunjukkan bahwa sesuatu yang lebih kuat secara energik terjadi di sana daripada semua yang kita lihat sebelumnya.
β€’ Objek terlihat berbeda untuk kita tergantung pada bagaimana mereka berorientasi pada kita.

Akibatnya, alat pengamatan kami telah meningkat sangat banyak sehingga kami mulai menemukan fitur serupa di quasar dan kelas objek lainnya: inti galaksi aktif, blazar, dan magnetar.



Kami mulai menyadari bahwa benda-benda ini didasarkan pada sesuatu yang sama: lubang hitam supermasif di pusat galaksi entah bagaimana memakan materi dan memancarkan sejumlah besar bahan dan emisi radio ke ruang angkasa. Akibatnya, pengamatan kami telah berkembang sangat pesat sehingga kami dapat mengidentifikasi galaksi-galaksi rumah dari quasar ini, bahkan terletak miliaran tahun cahaya dari kami.

Tapi bagaimana kabarnya? Bagaimana lubang hitam supermasif ini memancarkan begitu banyak energi? Bukankah seharusnya mereka menyerap, menyedot semua materi dan energi? Bagaimanapun, ini adalah fitur BH yang kita semua tahu: mereka menyedot semuanya, dan tidak ada jalan keluar dari mereka.



Meskipun benar-benar mustahil untuk melarikan diri dari mereka, seberapa benarkah mereka β€œmenyedot semuanya”? Ini tidak benar. Ilustrasi dan visualisasi, termasuk video dari NASA di atas, semuanya salah. Faktanya, berada di dekat horizon peristiwa di dekat BH sama dengan berada di dekat sumber gravitasi lainnya. Jika Matahari tiba-tiba digantikan oleh BH dengan massa yang sama, 1,99 * 10 30 , Bumi dan semua planet lainnya akan terus bergerak dalam orbitnya dengan cara yang persis sama seperti sekarang.

Alasan quasar berperilaku seperti ini adalah kemampuan massa yang sangat besar untuk mempercepat material terdekat ke kecepatan sangat tinggi.



Materi membentuk disk akresi di sekitar BH, dan berakselerasi ke sana dengan kecepatan sedemikian rupa sehingga sebagai hasilnya memancarkan energi pada banyak frekuensi, termasuk radio. Seseorang dapat melihat jet relativistik yang tegak lurus terhadap piringan akresi, atau jet, materi terbang yang dipercepat, yang sedang diperebutkan dengan kecepatan relativistik. Sumber radiasi, yang disebut blazars, diorientasikan sehingga salah satu jet diarahkan pada kita, dan galaksi aktif lainnya berorientasi berbeda.



Quasar sangat cerah karena materi yang mereka cerna terkoyak-koyak dan kemudian dipercepat oleh force majeure of gravity. Ia melepaskan begitu banyak energi ketika partikel-partikel materi bereaksi satu sama lain, memanas, dan memancarkan radiasi. Mereka terlihat dari jarak yang sangat jauh, karena di dalam hati mereka ada BH yang berbobot ratusan juta atau bahkan milyaran matahari, dan mereka menyerap materi seberat jutaan matahari.

BH bukan pembersih vakum ruang. Mereka adalah "monster biskuit" dari kosmos, karena mereka memiliki banyak makanan potensial yang terbang melewati mulut mereka.

Source: https://habr.com/ru/post/id400307/


All Articles