Παράξενη μαύρη τρύπα ανακαλύφθηκε στον Γαλαξία μας με τεράστια παραμόρφωση στον δίσκο προσαύξησής της

Μαύρη τρύπα με παραμορφωμένο δίσκο. Πίστωση: John Paice

Μια διεθνής ομάδα αστροφυσικών από τη Νότια Αφρική, το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Γαλλία και τις Ηνωμένες Πολιτείες ανακάλυψε μεγάλες διακυμάνσεις στη φωτεινότητα του φωτός που παρατηρούνται από μια από τις μαύρες τρύπες που βρίσκονται πιο κοντά στον Γαλαξία μας, 9.600 έτη φωτός από τη Γη, που λένε ότι είναι που προκαλείται από μια τεράστια παραμόρφωση στον δίσκο προσαύξησής του.

Αυτό το αντικείμενο, MAXI J1820 + 070, εξερράγη ως νέο παροδικό ακτίνων Χ τον Μάρτιο του 2018 και ανακαλύφθηκε από ένα ιαπωνικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Αυτά τα μεταβατικά, συστήματα που παρουσιάζουν βίαιες εκρήξεις, είναι δυαδικά αστέρια, που αποτελούνται από ένα αστέρι χαμηλής μάζας, παρόμοιο με τον Ήλιο μας και από ένα πολύ πιο συμπαγές αντικείμενο, το οποίο μπορεί να είναι άσπρος νάνος, αστέρι νετρονίων, Οπου μαύρη τρύπα. Σε αυτή την περίπτωση, το MAXI J1820 + 070 περιέχει μια μαύρη τρύπα τουλάχιστον 8 φορές τη μάζα του Ήλιου μας.

Τα πρώτα αποτελέσματα έχουν πλέον δημοσιευτεί στο διεθνές περιοδικό υψηλής βαθμολογίας, Μηνιαίες ανακοινώσεις από τη Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία, του οποίου ο κύριος συγγραφέας είναι ο Dr Jessymol Thomas, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Νοτιοαφρικανικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο (SAAO).

Η ανακάλυψη που παρουσιάζεται στο άρθρο έγινε από μια εκτεταμένη και λεπτομερή καμπύλη φωτός που λήφθηκε σε σχεδόν ένα χρόνο από αφοσιωμένους ερασιτέχνες σε όλο τον κόσμο που αποτελούν μέρος της AAVSO (Αμερικανική Ένωση Παρατηρητών Μεταβλητών Αστέρων). Το MAXI J1820 + 070 είναι ένα από τα τρία φωτεινότερα μεταβατικά ακτίνων Χ που έχουν παρατηρηθεί ποτέ, συνέπεια τόσο της γειτνίασής του με τη Γη όσο και του γεγονότος ότι βρίσκεται έξω από το σκοτεινό επίπεδο της περιοχής μας. Γαλαξίας Γαλαξίας. Επειδή παρέμεινε φωτεινό για πολλούς μήνες, έδωσε τη δυνατότητα να το ακολουθήσουν τόσοι πολλοί ενθουσιώδεις.

READ  Ο μεγαλύτερος κομήτης που πέρασε ποτέ από το ηλιακό μας σύστημα

Ο καθηγητής Φιλ Τσαρλς, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον και μέλος της ερευνητικής ομάδας, εξήγησε ότι «η ύλη του κανονικού αστεριού έλκεται από το συμπαγές αντικείμενο στον περιβάλλοντα δίσκο προσαύξησής του σπειροειδούς αερίου . Ογκώδεις εκρήξεις συμβαίνουν όταν το υλικό του δίσκου γίνεται ζεστό και ασταθές, συσσωρεύεται στη μαύρη τρύπα και απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες ενέργειας πριν διασχίσει τον ορίζοντα γεγονότων. Αυτή η διαδικασία είναι χαοτική και εξαιρετικά μεταβλητή, που ποικίλλει σε χρονικές κλίμακες που κυμαίνονται από μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου έως αρκετούς μήνες. “

Η ερευνητική ομάδα παρήγαγε μια οπτικοποίηση του συστήματος, δείχνοντας πώς μια τεράστια έξοδος ακτίνων Χ εκπέμπεται από πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα, στη συνέχεια ακτινοβολεί την περιβάλλουσα ύλη, ιδιαίτερα τον δίσκο προσαύξησης, θερμαίνοντάς την σε θερμοκρασία d’περίπου 10.000 Κ. που θεωρείται ότι είναι το οπτικό φως που εκπέμπεται. Επομένως, καθώς μειώνεται η έκρηξη των ακτίνων Χ, μειώνεται και το οπτικό φως.

Αλλά κάτι απροσδόκητο συνέβη σχεδόν 3 μήνες μετά την έναρξη της έκρηξης, όταν η καμπύλη οπτικού φωτός πυροδότησε μια τεράστια διαμόρφωση – σαν να γυρίζεις ένα ροοστάτη πάνω-κάτω και σχεδόν να διπλασιάζει τη φωτεινότητα στο απόγειό της – σε μια περίοδο περίπου 17 ωρών. Ωστόσο, δεν υπήρξε καμία αλλαγή στην έξοδο ακτίνων Χ, η οποία παρέμεινε σταθερή. Ενώ μικρές, σχεδόν περιοδικές ορατές διαμορφώσεις είχαν παρατηρηθεί στο παρελθόν κατά τη διάρκεια άλλων παροδικών εκρήξεων ακτίνων Χ, τίποτα σε αυτήν την κλίμακα δεν είχε ποτέ παρατηρηθεί πριν.

Τι προκάλεσε αυτή την εξαιρετική συμπεριφορά; “Με τη γωνία θέασης του συστήματος όπως φαίνεται στην εικόνα, θα μπορούσαμε πολύ γρήγορα να αποκλείσουμε τη συνηθισμένη εξήγηση ότι οι ακτίνες Χ φωτίζουν την εσωτερική όψη του αστεριού-δότη επειδή η λάμψη γινόταν τη λάθος στιγμή.”, είπε. Καθηγητής Τσαρλς. Ούτε θα μπορούσε να οφείλεται στη διακύμανση του φωτός από το οποίο η ροή μεταφοράς μάζας χτυπά τον δίσκο καθώς η διαμόρφωση μετακινήθηκε σταδιακά σε σχέση με την τροχιά.

READ  Οι αστρονόμοι ανακαλύπτουν «ρήξη» σε έναν από τους σπειροειδείς βραχίονες του Γαλαξία μας

Αυτό άφησε μόνο μία πιθανή εξήγηση, την τεράστια ροή ακτίνων Χ που ακτινοβολούσε μέσω του δίσκου και τον έκανε να παραμορφωθεί, όπως φαίνεται στην εικόνα. Η παραμόρφωση παρέχει μια τεράστια αύξηση στην περιοχή του δίσκου που θα μπορούσε να φωτιστεί, αυξάνοντας σημαντικά την απόδοση οπτικού φωτός όταν προβάλλεται την κατάλληλη στιγμή. Τέτοια συμπεριφορά είχε παρατηρηθεί σε δυαδικά συστήματα ακτίνων Χ με πιο ογκώδεις δότες, αλλά ποτέ σε παροδική μαύρη τρύπα με δότη χαμηλής μάζας όπως αυτός. Ανοίγει μια εντελώς νέα λεωφόρο για τη μελέτη της δομής και των ιδιοτήτων των παραμορφωμένων δίσκων προσαύξησης.

Ο καθηγητής Charles συνέχισε, «Αυτό το αντικείμενο έχει αξιοσημείωτες ιδιότητες ανάμεσα σε μια ήδη ενδιαφέρουσα ομάδα αντικειμένων που έχουν πολλά να μας διδάξουν για τα τελικά σημεία της αστρικής εξέλιξης και το σχηματισμό συμπαγών αντικειμένων. Γνωρίζουμε ήδη μερικές δεκάδες δυαδικά συστήματα μαύρης τρύπας στον Γαλαξία μας, όλα τα οποία έχουν μάζες μεταξύ 5 και 15 ηλιακών μαζών. Όλα αναπτύσσονται μέσω της συσσώρευσης ύλης που έχουμε δει τόσο δραματικά εδώ.

Ξεκίνησε πριν από περίπου 5 χρόνια, ένα σημαντικό επιστημονικό πρόγραμμα στο Μεγάλο Τηλεσκόπιο της Νότιας Αφρικής (SALT) για τη μελέτη παροδικών αντικειμένων έχει πραγματοποιήσει μια σειρά από σημαντικές παρατηρήσεις συμπαγών δυαδικών, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων μαύρης τρύπας όπως το MAXI J1820 + 070. Όπως λέει ο κύριος ερευνητής αυτού του προγράμματος, ο καθηγητής Buckley, «Το SALT είναι ένα τέλειο εργαλείο για τη μελέτη της μεταβαλλόμενης συμπεριφοράς αυτών των δυαδικών ακτίνων Χ κατά τις εκρήξεις τους, τις οποίες μπορεί να παρακολουθεί τακτικά για περιόδους μερικών εβδομάδων έως αρκετών μηνών. να συντονιστεί με παρατηρήσεις από άλλα τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που βασίζονται στο διάστημα.

READ  Ο θαλάσσιος πάγος εμπόδισε το οξυγόνο να φτάσει στον βαθύ ωκεανό κατά την τελευταία εποχή του πάγου

Αναφορά: “Οι μεγάλες οπτικές διαμορφώσεις κατά την έκρηξη του 2018 του MAXI J1820 + 070 αποκαλύπτουν την εξέλιξη του δίσκου προσαύξησης που παραμορφώθηκε από την αλλαγή της κατάστασης των ακτίνων Χ” από Jessymol K Thomas, Philip A Charles, David AH Buckley, Marissa M Kotze, Jean-Pierre Lasota, Stephen B Potter, James F Steiner και John A Paice, 26 Οκτωβρίου 2021, Μηνιαίες ανακοινώσεις από τη Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία.
DOI: 10.1093 / MNRAS / stab3033

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *