Las fluctuaciones en el espacio-tiempo pueden explicar algunos de los objetos más brillantes del universo: ScienceAlert

a Un modelo 3D del patrón de alimentación irregular de un agujero negro Revela una posible explicación para el extraño comportamiento de los cuásares al utilizar un regulador de intensidad.

Es inusual que las galaxias hagan algo con prisa, pero los quásares de «apariencia variable» son una excepción.

Pueden cambiar el suyo Chorros de radiación Sólo dentro y fuera Años O incluso meses. Este acto de desaparición sorprendió a los astrofísicos cuando se observó por primera vez en 2013. 2014Y esto todavía desconcierta a los científicos.

Sentado en Centro Galáctico InfantilLos cuásares (o “fuentes de radio cuestelares”) suelen brillar 27 billones de veces más que nuestro Sol. Los cuásares consisten en un devastador agujero negro supermasivo y su alimento: el gas y el polvo que lo orbita en el disco de acreción.

Los modelos anteriores asumían que la materia que orbitaba alrededor del agujero negro cruzaría el horizonte de sucesos de forma relativista. De manera ordenadaComo agua que se va por el desagüe. Se suponía que este sería un proceso lento que duraría un tiempo. 10.000 años o más.

«Durante décadas, la gente asumió que los discos de acreción eran consistentes con la rotación de los agujeros negros». Él dice El autor principal, Nick Kaz, astrofísico de la Universidad Northwestern en Estados Unidos.

«Pero el gas que alimenta estos agujeros negros no necesariamente sabe en qué dirección está girando el agujero negro, entonces ¿por qué se alinearía automáticamente? Cambiar la alineación cambia radicalmente el panorama».

La distorsión del espacio-tiempo por parte del agujero negro hace que el disco de acreción se divida en subdiscos. (Kaz et al., diario astrofísico, 2023)

Cuando el equipo creó un modelo informático en 3D de un agujero negro en rotación que no estaba alineado con el disco de acreción, empezaron a suceder cosas extrañas.

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En lugar de actuar como una base de pizza envuelta alrededor del dedo de un chef, el disco de acreción comenzó a girar y romperse.

Está dividido en un subdisco interior y un subdisco exterior, y cada disco gira con una inclinación diferente, como un giroscopio.

a giroscopio Se utiliza para dirigir o medir el movimiento de rotación. Esta herramienta se utiliza en brújulas, barcos, torpedos y satélites. (Lucas Vieira/Wikipedia)

Esta división del disco fue causada por el agujero negro en rotación que provocó que el espacio-tiempo se deformara a su alrededor, un proceso llamado relatividad general. tirar del marco.

«cuando [black holes] «Al girar, atraen el espacio a su alrededor como un vórtice gigante y lo obligan a girar también». Él dice Kaz.

La atracción del marco tiene una atracción más fuerte sobre la materia que orbita cerca del agujero negro y una atracción más débil sobre la materia que orbita afuera.

Esta diferencia significa que el disco interior gira más rápido que el disco exterior.

Inicialmente, la fricción y la presión mantienen unido el disco. Pero, eventualmente, la deformación del espacio-tiempo por el agujero negro hace que el disco interno se divida en un disco separado que es más pequeño y, por lo tanto, más fácil de mover.

«La zona de ruptura es donde gana el agujero negro». Él dice Kaz.

Agujero negro en el proceso de extracción del marco. (Vídeo desde el espacio / YouTube)

Estos dos discos forman ángulos extraños entre sí y chocan, provocando choques. «banners» del disco externo Está lloviendo En el subdisco interior, lo que obliga a que la materia fluya hacia el agujero negro más rápido.

Esta masa adicional empuja el disco interno hacia el agujero negro para ser tragado, y la gravedad del agujero negro luego extrae gas de la región exterior para reponer la región interior. Estos procesos podrían arrojar luz sobre por qué los quásares se apagan y encienden repentinamente.

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«La teoría clásica de los discos de acreción no puede explicar esta diferencia radical». Él dice Kaz.

«Pero los fenómenos que vemos en nuestras simulaciones podrían explicar esto. El rápido brillo y oscurecimiento son consistentes con la destrucción de las regiones internas del disco».

Este artículo fue publicado en Diario astrofísico.

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