Kui astronoomid on aastakümneid uurinud nii suuri kui ka väikeseid mustaid auke, on nende keskmise suurusega mustade aukude kohta tõendusmaterjali kogumine olnud palju raskem. Nüüd leiavad NASA Goddardi kosmoselennukeskuse astronoomid Greenbeltis, Md., Et galaktika NGC 5408 röntgenikiirgusallikas on üks parimaid juhtumeid keskmise raskusega musta augu jaoks. “Keskmise massiga mustad augud sisaldavad päikese massist 100–10 000 korda,” selgitas Goddardi astrofüüsik Tod Strohmayer. „Vaatleme galaktikate tsentrites raskeid mustaid auke ja meie enda galaktikas tiirlevaid tähti. Kuid „vaheldujate” leidmine on endiselt väljakutse. ”
Mitmed läheduses asuvad galaktikad sisaldavad hiilgavaid objekte, mida tuntakse ultrahelomeetriliste röntgenikiirgusallikatena (ULX). Näib, et nad eraldavad rohkem energiat kui ükski teadaolev tähega töötav protsess, kuid vähem energiat kui aktiivsete galaktikate keskused, kus teadaolevalt on miljon Päikese massiga mustad augud.
"ULX-id on head kandidaadid keskmise massiga mustade aukude jaoks ja eriti huvitav on galaktikas NGC 5408," sõnas Marylandi ülikooli College Parki astrofüüsik Richard Mushotzky. Galaktika asub Kentauruse tähtkujus 15,8 miljoni valgusaasta kaugusel.
XMM-Newton tuvastas, mida astronoomid nimetavad kvaasperioodilisteks võnkumisteks, peaaegu korrapäraseks "virvenduseks", mis on põhjustatud massiivse objekti ümber moodustunud akretsiooniketas sügava kuuma gaasi kogunemisest. Selle virvenduse määr oli umbes 100 korda aeglasem kui tähemassiga mustade aukude korral. Kuid röntgenikiirgus ületab NGC 5408 X-1 need süsteemid umbes sama teguri võrra.
Tuginedes võnkumiste ajastamisele ja emissiooni muudele omadustele, järeldavad Strohmayer ja Mushotzky, et NGC 5408 X-1 sisaldab vahemikus 1000–9000 päikesemassi. See uuring ilmub The Astrophysical Journali 1. oktoobri numbris.
"Selle massivahemiku jaoks on musta augu sündmuse horisont - see osa, millest kaugemale me ei näe - laiuse läbimõõt on 3800–34 000 miili või vähem kui pool Maa läbimõõdust kuni umbes neli korda suurem," ütles Strohmayer.
Kui NGC 5408 X-1 tõepoolest aktiivselt gaseerib, et oma imelist röntgenkiirgust elavdada, voolab materjal tõenäoliselt tiirleva tähe poolt musta auku. See on tüüpiline tähemassiga mustade aukude jaoks meie galaktikas.
Järgmisena valis Strohmayer NASA satelliidi Swift abi röntgenikiirguse peenete variatsioonide otsimiseks, mis annaksid märku NGC 5408 X-1 doonortähe orbiidist. "Swift pakub ainulaadselt nii röntgenograafia tundlikkust kui ka ajastamise paindlikkust, et võimaldada sellist otsingut," lisas ta. Alates 2008. aasta aprillist hakkas Swift käimasoleva kampaania raames paar korda nädalas pöörama oma röntgenteleskoopi NGC 5408 X-1 poole.
Swift tuvastab röntgenikiirte väikese tõusu ja languse iga 115,5 päeva järel. "Kui see on tõepoolest tähekaaslase orbitaalperiood," ütles Strohmayer, "siis on tõenäoline, et see on hiiglaslik või ülivõimas täht, mille päikse mass on kolm kuni viis korda suurem (1 päikese mass on Päikese mass)." See uuring on heaks kiidetud avaldamiseks Astrophysical Journali tulevases numbris.
Swifti vaatlused hõlmavad ainult umbes nelja orbitaaltsüklit, seetõttu on röntgenikiirguse modulatsiooni orbitaalse olemuse kinnitamiseks vaja jätkata vaatlemist.
“Astronoomid on pikka aega uurinud NGC 5408 X-1, kuna see on üks parimaid kandidaate keskmise massiga musta augu jaoks,” lisab Philip Kaaret Iowa ülikoolist, kes on objekti uurinud raadiolainepikkustel, kuid on kummagi uuringuga mitteseotud. "Need uued tulemused proovivad seda, mis toimub musta augu lähedal, ja lisavad kindlaid tõendeid, et see on ebaharilikult massiline."
Paber: Tõendid keskmise massiga musta augu kohta NGC 5804
Allikas: NASA
