Musta augu joa kontseptsioon pole uus, kuid nende läheduses leiduvast osakeste segust on meil veel palju õppida. ESA XMM-Newtoni observatooriumi kasutamisega on astronoomid vaadanud meie galaktika musta auku ja leidnud üllatavaid tulemusi.
Nagu me teame, võtavad tähe massilised mustad augud läheduses asuvate tähtede materjale. Nendest kaaslastest tähtedest tõmmatakse emakehast eemale musta auku ja kiirgab temperatuuri nii intensiivselt, et kiirgab röntgenikiirgust. Kuid must auk ei söö alati kõike, mis oma teed tuleb. Mõnikord lükkavad nad selle sissetuleva massi väikesed osad tagasi, lükates selle võimsate düüside komplektina eemale. Need düüsid toidavad ka ümbrust, vabastades nii massi kui energiat ... röövides kütuse musta augu.
Reaktiivkoostise uurimise abil suudavad teadlased paremini kindlaks teha, mis satub musta auku ja mis mitte. Elektromagnetilise spektri raadiolainepikkusel tehtud vaatluste kaudu oleme näinud, et elektronid krigisevad peaaegu valguse kiirusel. Siiski pole täpselt kindlaks tehtud, kas elektronide negatiivset laengut täiendavad nende antiosakesed, positronid või pigem düüside raskemad positiivselt laetud osakesed, näiteks prootonid või aatomituumad. " Kuna XMM-Newton on nende taga, on astronoomidel olnud võimalus uurida musta auguga binaarsüsteemi, mille nimi on 4U1630–47 - kandidaadil, kellel on teadaolevalt ootamatuid röntgenikiirguse puuteid ajavahemike jaoks, mis kestavad kuude või aastate vahel.
"Vaatlustes leidsime kahe raske elemendi, raua ja nikli tugevalt ioniseeritud tuumade märke," ütleb María Díaz Trigo Saksamaa Müncheni Euroopa Lõunavaatluskeskusest, ajakirjas Nature avaldatud kirjutise juhtiv autor. "Avastus tuli üllatusena - ja hea, kuna see näitab kahtlemata, et musta auguga düüside koostis on palju rikkam kui lihtsalt elektronid."
2012. aasta septembris vaatas astronoomide meeskond eesotsas dr Díaz Trigo ja kaastöötajatega XMM-Newtoni abil 4U1630–47. Samuti toetasid nad oma vaatlusi peaaegu samaaegsete raadiovaatlustega, mis olid võetud Austraalia teleskoobi kompaktsest massiivist. Isegi kui uuringud tehti üksteise lähedal - vaid paari nädala jooksul - ei saanud tulemused olla teistsugused.
Trigo meeskonna sõnul korjasid esialgsed vaatluskomplektid akretsiooniketasilt röntgenallkirju, kuid raadiosagedusalas tegevust ei toimunud. See on märk sellest, et reaktiivlennukid polnud sel ajal aktiivsed. Teises vaatluskomplektis oli aga tegevust nii röntgenis kui raadios ... joad olid uuesti sisse lülitanud! Uurides teise komplekti röntgenikiirguse andmeid, leidsid nad ka liikuvaid raudtuumasid. Need osakesed liikusid nii XMM-Newtoni suunas kui ka sellest eemale - tõendiks, et ioonid olid vastassuundades suunatud kaksikute düüside osa. Kuid see pole veel kõik. Samuti oli tõendeid nikkeltuumade viimise kohta observatooriumi poole.
"Nendest raua ja nikli sõrmejälgedest näitasime, et joa kiirus on väga suur, umbes kaks kolmandikku valguse kiirusest," ütleb kaasautor James Miller-Jones Curtini ülikooli sõlmpunktist Rahvusvaheline raadioastronoomia uuringute keskus Perthis, Austraalias.
„Pealegi tähendab raskete aatomituumade olemasolu musta augu düüsides seda, et mass ja energia viiakse mustast august välja palju suuremates kogustes, kui me varem arvasime, mis võib mõjutada musta augu mehhanismi ja kiirust. akreteerib asja, ”lisab kaasautor Simone Migliari Hispaania ülikoolist Hispaaniast.
Kas soovite leida uusi leide? Noh ... jah. Tüüpilise tähemassiga musta augu jaoks on see esimene kord, kui joades on tuvastatud rasked tuumad. Praeguse seisuga on olemas ainult üks teine röntgenkiirguse binaar, millel on joades sarnased signaalid aatomituumadest - allikas, mida tuntakse SS 433. Seda musta augu süsteemi iseloomustab aga ebaharilikult kõrge akumuleerumiskiirus, mis raskendab selle omaduste võrdlemist tavalisemate mustade aukudega. ” Nende 4U1630–47 uute vaatluste kaudu saavad astronoomid täita lüngad selle kohta, mis põhjustavad joa tekkimist musta augu akneketastes ja mis neid juhib.
"Kuigi me teame nüüd palju mustadest aukudest ja nende ümber toimuvast, on düüside moodustamine endiselt suur mõistatus, nii et see tähelepanek on suur samm edasi selle põneva nähtuse mõistmisel," ütleb Norbert Schartel, ESA XMM-Newton Projekti teadlane.
Algne looallikas: ESA pressiteade.
