Eelmisel aastal avastasid astronoomid kauges galaktikas rahuliku musta augu, mis purskas pärast mööduva tähe purustamist ja tarbimist. Nüüd on teadlased tuvastanud omapärase röntgenisignaali, mida täheldati puhkemisele järgnevatel päevadel ja mis pärineb mustasse auku langeva mateeria juurest.
See märgulamp, mida nimetatakse kvaasperioodiliseks võnkumiseks või QPO-ks, on iseloomulik tunnusjoon aktsiisketastele, mis ümbritsevad sageli universumi kõige kompaktsemaid objekte - valgeid kääbustähti, neutronitähti ja mustaid auke. QPO-sid on nähtud paljudes tähemassiga mustades aukutes ja nende kohta on ahvatlevaid tõendeid väheste mustade aukude kohta, mille keskmise massiga mass võib päikese käes olla vahemikus 100 kuni 100 000 korda.
Kuni uue leidmiseni oli QPO-sid avastatud ainult ühe ülimassiivse musta augu ümbruses - tüüp, mis sisaldab miljoneid päikesemasse ja asub galaktikate keskmetes. See objekt on Seyferti tüüpi galaktika REJ 1034 + 396, mis asub 576 miljoni valgusaasta kaugusel suhteliselt lähedal.
„See avastus laiendab meie ulatust miljardite valgusaastate kaugusel asuva musta augu sisimasse serva, mis on tõesti hämmastav. See annab meile võimaluse uurida mustade aukude olemust ja testida Einsteini suhtelisust ajal, mil universum oli väga erinev kui praegu, “ütles Ann Arboris Michigani ülikooli Einsteini järeldoktor Rubens Reis. Reis juhtis QPO signaali paljastanud meeskonda, kasutades andmeid orbiidil olevate Suzaku ja XMM-Newtoni röntgenteleskoopide abil - leidust kirjeldati täna ajakirjas Science Express avaldatud artiklis.
Pärast selle astronoomilisi koordinaate Draco tähtkujus asuv röntgenikiirgusallikas, mida tuntakse Swift J1644 + 57 all, avastas NASA satelliit Swift 28. märtsil 2011. Algselt arvati, et see on tavalisem puhangutüüp, mida nimetatakse gammakiirguse purunemiseks, kuid selle järkjärguline kadumine ei ületanud midagi sellist, mida varem nähtud. Astronoomid lähenesid peagi mõttele, et see, mida nad nägid, oli tõeliselt erakordse sündmuse tagajärg - kauge galaktika seisva musta augu ärkamine, kui see purunes ja googeldas mööduva tähe. Galaktika on nii kaugel, et enne Maale jõudmist pidi sündmusest väljuv valgus liikuma 3,9 miljardit aastat.
Videoinfo: 28. märtsil 2011 tuvastas NASA Swift intensiivsed röntgenikiirguse ägenemised, mille põhjustajaks oli tähe ära söödav must auk. Ühes siin illustreeritud mudelis on ekstsentrilisel orbiidil olev päikesesarnane täht, mis on galaktika keskse musta augu lähedal liiga lähedal. Ligikaudu pool tähe massist toidab musta augu ümber akretsioonketta, mis omakorda juhib osakeste joa, mis kiirgab Maa poole. Autor: NASA Goddardi kosmoselennukeskus / kontseptuaalse pildi labor
Täht koges tugevaid mõõna, kuna see jõudis musta auku lähimasse kohta ja rebenes kiiresti. Osa selle gaasist langes musta augu poole ja moodustas selle ümber ketta. Selle ketta sisemine osa kuumutati kiiresti temperatuurini miljon kraadi, mis oli piisavalt kuum, et kiiritada röntgenikiirgust. Samal ajal on protsesside kaudu, mida ei ole veel täielikult mõistetud, vastupidiselt suunatud düüsid, mis on risti musta augu lähedal moodustatud kettaga. Need düüsid lõhkasid ainet väljapoole kiirusega, mis ületas 90 protsenti valguse kiirusest mööda musta augu pöördetelge. Üks neist reaktiivlennukitest juhtus just otse Maale.
Üheksa päeva pärast puhangut vaatasid Reis, Strohmayer ja nende kolleegid Swasa J1644 + 57, kasutades Suzaku - Jaapani kosmoseuuringute agentuuri NASA osavõtul töötava röntgenikiirgussatelliiti. Umbes kümme päeva hiljem alustasid nad siis pikemat seirekampaaniat, kasutades Euroopa Kosmoseagentuuri XMM-Newtoni vaatluskeskust.
„Kuna reaktiivlennuki aine liikus nii kiiresti ja oli peaaegu meie vaatevälja nurga all, suurendas relatiivsustegur selle röntgenisignaali piisavalt, et saaksime QPO-d tabada, mida muidu oleks nii suure vahemaa tagant keeruline tuvastada. , "Ütles astrofüüsik ja uuringu kaasautor Tod Strohmayer NASA Goddardi kosmoselennukeskuses Greenbeltis, Md.
Kuuma gaasi sisemise ketta spiraalides musta augu poole, jõuab see punktini, mida astronoomid tähistavad kui sisemist stabiilset ümmargust orbiiti (ISCO). Mustale augule ja gaasile lähemal sukeldutakse kiiresti sündmuse horisonti, tagasipöördumise punkti. Sissepoole suunatud spiraalgaas kipub kogunema ümber ISCO, kus see kuumeneb tohutult ja kiirgab röntgenkiirte tulva. Nende röntgenkiirte heledus varieerub mustris, mis kordub peaaegu korrapärase intervalliga, luues QPO signaali.
Andmed näitavad, et Swift J1644 + 57 QPO sõitis jalgrattaga iga 3,5 minuti tagant, mis asetab selle lähtepiirkonna musta augu keskelt vahemikku 2,2–5,8 miljonit miili (4–9,3 miljonit km), täpne kaugus sõltub sellest, kui kiiresti must auk pöörleb. Vaadates seda perspektiivi, on maksimaalne kaugus meie päikese läbimõõdust vaid umbes 6 korda suurem. Kaugus QPO piirkonnast sündmuse horisondini sõltub pöörlemiskiirusest, kuid kui maksimaalse kiiruse teooria kohaselt ketrav must auk on ette nähtud, on horisont just ISCO sees.
"QPO-d saadavad meile teavet musta augu äärest - just seal muutuvad relatiivsuse mõjud kõige äärmuslikumaks," ütles Reis. "Võimalus saada nendest protsessidest nii suure vahemaa tagant ülevaadet on tõeliselt ilus tulemus ja see on suur lubadus."
Juhtpildi pealdis: see illustratsioon tõstab esile Swift J1644 + 57 põhijooned ja võtab kokku selle, mida astronoomid selle kohta avastasid. Autor: NASA Goddardi kosmoselennukeskus
