Các nhà thiên văn học đã thực hiện các quan sát để tìm hiểu thêm về các tia vật chất mạnh, sáng do lỗ đen đẩy ra.
Những tia này được tạo ra khi vật chất rơi vào lỗ đen được nung nóng và sau đó bắn ra ngoài, tạo thành hai cột sáng dọc theo trục quay của lỗ đen.
Các nhà thiên văn học đã quan sát hai hệ nhị phân tia X bằng cách sử dụng kính viễn vọng không gian NuSTAR của NASA và ULTRACAM trên Đài quan sát William Herschel ở La Palma.
Đây là những hệ thống sao chứa một lỗ đen ‘ăn’ vật chất từ ngôi sao đồng hành của nó.
Các hệ thống đã được nghiên cứu tại các điểm khác nhau trong thời kỳ bùng nổ sáng.
Những vụ nổ này được gây ra bởi một đĩa vật chất bao quanh lỗ đen – được gọi là ‘đĩa bồi tụ’ – bị đốt nóng bởi vật chất đang rơi vào trong.
Một hệ thống là V404 Cygni, đạt độ sáng gần như cực đại khi được quan sát vào tháng 6 năm 2015.
Chiếc còn lại là GX 339-4.
Hệ thống nhị phân này chưa đến 1 phần trăm độ sáng dự kiến tối đa của nó khi nó được quan sát.
Bất chấp sự khác biệt giữa hai loại này, cả hai đều cho thấy độ trễ khoảng 1/10 giây giữa ánh sáng tia X được NuSTAR phát hiện và ánh sáng quang học được ULTRACAM phát hiện.
Poshak Gandhi, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Một khả năng là tính chất vật lý của tia không được xác định bởi kích thước của đĩa, mà thay vào đó là tốc độ, nhiệt độ và các tính chất khác của các hạt ở đáy tia”.
Một lời giải thích là ánh sáng tia X bắt nguồn từ vật chất gần lỗ đen.
Vật chất này sau đó được đẩy dọc theo tia bởi từ trường của lỗ đen.
Điều này làm cho các hạt va chạm với tốc độ gần bằng ánh sáng, cung cấp năng lượng cho plasma và khiến nó phát sáng dưới ánh sáng quang học.
Bằng cách sử dụng độ trễ đo được giữa hai dạng ánh sáng, nhóm nghiên cứu đã có thể tính toán một khoảng cách khoảng 30.000 km, đại diện cho ‘vùng gia tốc bên trong’ của máy bay phản lực; nơi plasma bắt đầu phát ra ánh sáng.
Họ cũng đã so sánh kết quả của mình với hiểu biết hiện tại về các lỗ đen siêu lớn, lớn hơn nhiều so với các lỗ đen trong nghiên cứu.
Trong một hệ thống, được gọi là BL Lacerate, có khối lượng gấp 200 triệu lần Mặt trời của chúng ta, độ trễ lớn hơn hàng triệu lần đã được tính toán.
Có lẽ kích thước của khu vực tăng tốc của các tia có liên quan đến khối lượng của lỗ đen.