Vizualizace získaná pomocí Telescopu horizontu událostí (EHT) zachytila interakci mezi strukturami plazmy, které se pohybují různými rychlostmi v toku generovaném systémem OJ 287, který se nachází přibližně 4 miliardy světelných let od Země. Tento objev, vedený Institutem astrofyziky Andalusie (IAA-CSIC), umožnil přímou analýzu vztahu mezi šokovými vlnami a vírovými tlakovými vzory v prostředí blízkém binárnímu systému supermasivních černých děr, jak uvedl samotný IAA-CSIC.
Podle zprávy Institutu astrofyziky Andalusie se pozorování EHT zaměřila na tok materiálu, který vystupuje z OJ 287, prolínajícího se s párem supermasivních černých děr. Struktura magnetických polí a jejich vývoj byly jasně odhaleny identifikací dvou jasných oblastí plazmy, které se pohybují různými rychlostmi. Analýza ukázala, že tyto oblasti procházejí zkrouceným magnetickým polem a při svém pohybu interagují s vlnami Kelvin-Helmholtz, což je jev charakteristický pro systémy, kde se materiály pohybují různými rychlostmi, a který vyvolává vlnění podobné tomu, co se objevuje ve vodě nebo kouři.
Zaznamenaná dynamika představuje novinku v pochopení chování hmoty za extrémních podmínek. Podle médií, když se struktury plazmy pohybovaly skrz tok, různé rychlosti indukovaly opačné variace v polarizaci vyzařovaného světla. Rotace polarizace v opačných směrech, v závislosti na rychlosti každé z nich, byla týmem považována za jednoznačný signál komplexních fyzikálních interakcí mezi složkami toku a vírovým vzorem nestability.
José L. Gómez, vedoucí skupiny EHT v IAA-CSIC a hlavní autor výzkumu, prohlásil ve vyjádření citovaném institutem: „Poprvé jsme byli schopni přímo pozorovat dynamickou interakci mezi šokovými vlnami — oblastmi stlačeného plazmy — a vírovými tlakovými vlnami v toku supermasivní černé díry.“ Gómez také zdůraznil, že tyto nálezy potvrzují spirální a zkroucenou povahu magnetického pole v těchto strukturách. Interakce šokových komponentů s instabilitou Kelvin-Helmholtz odhalila různé fáze vírového magnetického pole, což bylo zjevné v oscilacích detekovaných v pozorované polarizaci.
Klíčová pozorování byla provedena ve dnech 5. a 10. dubna 2017, což umožnilo porovnat tok v dvou různých okamžicích, oddělených pětidenním intervalem. Tato časová blízkost usnadnila identifikaci strukturálních změn a variací v polarizaci vyzařovaného světla ze systému, což přineslo nové prvky pro pochopení dynamické a proměnlivé povahy těchto toků.
Efthalia Traianou, koordinátorka Pracovní skupiny aktivních galaktických jader (AGN) ve spolupráci EHT a hlavní autorka, vysvětlila, jak uvádí institut, že nikdy předtím nebyla přímo pozorována interakce mezi šoky a nestabilitami v toku generovaném supermasivní černou dírou. Výzkum ukázal, že tok OJ 287 nesleduje lineární pohyb od svého jádra, ale oblasti plazmy se pohybují po spirálovitých dráhách, připomínajících tvar šroubovice vržené do prostoru.
Pokud jde o význam tohoto výsledku, mediální prostředky upozornily na to, že OJ 287 patří mezi nejvýznamnější přírodní laboratoře pro studium chování hmoty a magnetických polí za extrémních podmínek. Periodické výbuchy energie, které charakterizují systém a přinášejí mu renomé v astronomické komunitě, se odehrávaly v rámci konkrétního binárního systému černých děr, což činilo OJ 287 jedinečným scénářem pro pozorování neobvyklých jevů, které se vyskytují v jiných oblastech vesmíru.
EHT, klíčový nástroj tohoto pokroku, umožnil získat přímé snímky, které dokazují, jak magnetická pole ovlivňují organizaci a vývoj toků spojených s černými dírami o vysoké hmotnosti. Jak uvedl Institut astrofyziky Andalusie, klíč k pokroku spočívá v schopnosti teleskopu rozlišovat a sledovat stopy, které zanechávají každá struktura plazmy, jak interagují s vlnami a nestabilitami činícími pozorovaný jev komplexním.
Systém OJ 287, který vykazuje tok s zkroucenými magnetickými vzory a patrnou variabilitou v krátkých obdobích, umožnil dokumentovat způsob, jakým hmota a světlo vycházejí v jednom z nejextrémnějších gravitačních kontextů. Rozdíly ve rychlosti a směru polarizace otevírají nové linie pro další studium fyzikálních procesů, které určují tvar a vlastnosti toků, jež vznikají v přítomnosti supermasivních černých děr.
Podle informací IAA-CSIC, tyto výsledky přispějí k lepšímu porozumění mechanismům, které řídí organizaci magnetických polí v blízkosti černých děr, což usnadní interpretaci obdobných jevů v dalších podobných systémech a umožní zdokonalit stávající teoretické modely o fungování těchto nebeských objektů a jejich energetických emisí.
