Helsingin yliopiston tutkijat onnistuivat selvittämään mustien aukkojen synnyttämän röntgensäteilyn.
Tutkimuksessa selvisi, että säteily syntyy magneettikenttien kaoottisten liikkeiden ja turbulentin plasmakaasun yhteisvaikutuksesta.
Mustien aukkojen ympäristön tuottamaa säteilyä on yritetty mallintaa 1970-luvulta lähtien.
Silloin jo oletettiin, että röntgensäteet muodostuvat paikallisen kaasun ja magneettikenttien vuorovaikutuksesta samaan tapaan kuin Auringon pinta kuumenee siinä ilmenevien plasmakaasun eli varautuneiden hiukkasten roihupurkausten ansiosta.
– Mustien aukkojen kertymäkiekoissa tapahtuvat roihupurkaukset ovat kuin superversioita Auringon roihupurkauksista, kertoo apulaisprofessori Joonas Nättilä.
Hän johtaa Helsingin yliopistossa laskennallisen plasma-astrofysiikan ryhmää, joka on erikoistunut juuri tällaisten äärimmäisten plasmojen mallintamiseen.
Säteily ja plasma vuorovaikutuksessa
Mallinnuksessa selvisi, että mustien aukkojen plasmapurkaukset ovat niin voimakkaita, että niiden materiaan muodostamat sähkövirrat eivät enää käyttäydy tavallisesti vaan niissä ilmenee kvanttisähködynamiikan ilmiöitä.
Mallinnetussa elektroni-positroni-plasman ja fotonien sekoituksessa paikallinen röntgen-säteily saattoi siis muuttua materiaksi ja anti-materiaksi.
Materia ja anti-materia taas pystyivät törmätessään annihiloitumaan takaisin säteilyksi.
Nättilä kuvaa, kuinka elektroni ja positroni ovat toistensa antihiukkasia, joita ei yleensä esiinny samassa paikassa.
Mustien aukkojen ympäristö on kuitenkin hyvin energeettinen, jolloin tämäkin on mahdollista.
