Всички сме очаровани черни дупки. Питаме астрономи за тях, четем за тях в новините и те се показват в телевизионни предавания и филми. Въпреки това, за цялото ни любопитство към тези космически зверове, ние все още не знаем всичко за тях. Те преливат правилата, като са трудни за изучаване и откриване. Астрономите все още намират точната механика за това как се образуват звездни черни дупки, когато умират масивни звезди.
Всичко това се засилва от факта, че не сме виждали черна дупка отблизо. Да се приближим до един (ако можехме) би било много опасно. Никой не би оцелял дори с близка четка с едно от тези чудовища с висока гравитация. И така, астрономите правят всичко възможно, за да ги разберат от разстояние. Те използват светлина (видими, рентгенови, радио и ултравиолетови емисии), които идват от района около черната дупка, за да се направят някои много умни изводи за нейната маса, въртене, неговата струя и други характеристики. След това те подават всичко това в компютърни програми, предназначени да моделират дейността на черната дупка. Компютърните модели, базирани на действителни данни за наблюдение на черните дупки, им помагат да симулират какво се случва при черните дупки, особено когато човек забие нещо.
Какво ни показва модела на компютъра
Да кажем, че някъде във Вселената, в центъра на галактика като нашия Млечен път, има черна дупка. Изведнъж, интензивен проблясък на радиация избухва от зоната на черната дупка. Какво се е случило? Близка звезда се е навлязла в диска за натрупване (дискът на материала, спирала в черната дупка), пресече събитието хоризонт (гравитационната точка без връщане около черна дупка) и се разкъсва от интензивното гравитационно дръпнете. Звездните газове се нагряват, тъй като звездата се нарязва. Тази светкавична радиация е последната му комуникация с външния свят, преди да се изгуби завинаги.
Подпис на радиация
Тези радиационни подписи са важни улики за самото съществуване на черна дупка, която не излъчва никакво излъчване. Цялото излъчване, което виждаме, идва от предметите и материала около него. И така, астрономите търсят сигналите за радиационно излъчване на материята, погълната от черни дупки: рентгенови лъчи или радио емисии, тъй като събитията, които ги излъчват, са много енергични.
След като изучавали черни дупки в далечни галактики, астрономите забелязали, че някои галактики изведнъж се изсветляват в ядрата им и след това бавно затъмняват. Характеристиките на излъчената светлина и времето на затъмняване стана известно като подписи на дискове за натрупване на черни дупки, които ядат близки звезди и газови облаци, излъчващи радиация.
Данните правят модела
С достатъчно данни за тези светкавици в сърцата на галактиките астрономите могат да използват суперкомпютри, за да симулират динамичните сили, работещи в региона около свръхмасивна черна дупка. Това, което са открили, ни говори много за това как работят тези черни дупки и колко често осветяват своите галактически домакини.
Например галактика като нашата млечен път като централната му черна дупка може да забие средно по една звезда на всеки 10 000 години. Избликът на радиация от такъв празник избледнява много бързо. Така че, ако пропуснем шоуто, може да не го видим отново доста дълго време. Но има много галактики. Астрономите изследват колкото се може повече, за да търсят радиационни изблици.
В следващите години астрономите ще бъдат затрупани с данни от такива проекти като Pan-STARRS, GALEX, Palomar Transient Factory и други предстоящи астрономически проучвания. Ще има стотици събития в техните набори от данни, които да проучат. Това наистина трябва да засили разбирането ни за черните дупки и звездите около тях. Компютърните модели ще продължат да играят голяма роля в задълбочаването на продължаващите мистерии на тези космически чудовища.