Pilt tähepurustatud galaktika M82 keskpiirkonnast. Pildikrediit: NASA Suurendamiseks kliki pildil
NASA Rossi röntgenikiirguse Timing Explorerit kasutavad teadlased on leidnud hukule määratud tähe, kes tiirleb ümber selle, mis näib olevat keskmise suurusega must auk? teoreetiline musta auku kategooria, mis on leidnud kinnitust ja pettunud teadlasi enam kui kümme aastat.
Tähe ja selle orbiidiperioodi avastamisega on teadlased nüüd ühe sammu kaugusel sellise musta augu massi mõõtmisest, samm, mis aitaks selle olemasolu kontrollida. Tähe periood ja asukoht sobivad juba põhiteooriasse, kuidas need mustad augud tekkida võiksid.
Iowa linna Iowa ülikooli professor Philip Kaareti juhitud meeskond teatas neist tulemustest täna ajakirjas Science Express. Tulemused ilmuvad ka ajakirja Science 27. jaanuari numbris.
"Püüdsime selle muidu tavalise tähe tema evolutsiooni ainulaadses etapis, oma elu lõpupoole, kui see on puhkenud punasesse hiiglaslikku faasi," ütles Kaaret. “Selle tagajärjel voolab tähelt gaasi musta auku, põhjustades kogu piirkonna süttimist. See on hästi uuritud taevapiirkond ja me märkasime tähte väikese õnne ja suure visadusega. ”
Must auk on objekt, mis on nii tihe ja gravitatsioonijõud on nii intensiivne, et mitte ükski, isegi mitte kerge, ei pääse ükskord oma piirist tõmbe alt. Musta augu piirkond muutub nähtavaks, kui mateeria selle poole langeb ja kuumeneb kõrge temperatuurini. Seda valgust kiirgatakse enne, kui asi ületab piiri, mida nimetatakse sündmushorisondiks.
Meie galaktika on täis miljoneid tähtmassi musti auke, millest igaühes on paar päikest. Need moodustuvad väga massiivsete tähtede kokkuvarisemisest. Enamiku galaktikate tuumas on supermassiivne must auk, mille mass miljonitesse miljarditesse päikesesse on piiratud meie päikesesüsteemist suuremas piirkonnas. Teadlased ei tea, kuidas need moodustuvad, kuid tõenäoliselt hõlmab see tohutu koguse ürggaasi kokkuvarisemist.
"Viimase kümnendi jooksul on mitmed satelliidid leidnud tõendeid uue mustade aukude klassi kohta, mis võib olla vahemikus 100 kuni 10 000 päikese massi," ütles NASA Goddardi kosmoselennukeskuse Greenbelt NASA Rossi Exploreri projekti teadur dr Jean Swank. , Md. “On arutletud masside üle ja selle üle, kuidas need mustad augud tekiksid. Rossi on andnud uue olulise ülevaate. ”
Neid kahtlustatavaid keskmise massiga mustaid auke nimetatakse ultrahelendavateks röntgeniobjektideks, kuna need on eredad röntgenikiirguse allikad. Tegelikult on suurem osa neist musta augu massi hinnangutest tuginenud ainult arvutamisele, kui tugevat gravitatsioonitõmmet on vaja antud intensiivsusega valguse saamiseks.
Iowa ülikooli Kaareti rühm, kuhu kuuluvad prof Cornelia Lang ja bakalaureuseõppe lõpetanud Melanie Simet, tegid mõõtmise, mida saab kasutada võrrandis massi otseseks arvutamiseks. Newtoni füüsikat kasutades saavad teadlased objekti massi arvutada, kui nad on teada orbitaalperioodi ja selle ümber pöörlevate väiksemate objektide kiiruse.
"Leidsime iga 62 päeva tagant röntgenvalguse tõusu ja languse, mille tõenäoliselt põhjustas kaaslase tähe orbiit musta augu ümber," ütles Simet. ? Kiirust on aga raske kindlaks teha, sest täht asub sellises tolmuga varjatud piirkonnas. See muudab optiliste ja infrapuna teleskoopide jaoks tähe vaatlemise ja kiiruse arvutamise raskeks. Kuid praegu on ainult orbitaalperioodi tundmine väga paljastav.?
Kahtlustatav keskmise massiga must auk, tuntud kui M82 X-1, on hästi uuritud ultrahelendav röntgenobjekt lähedal asuvas täheparves, mis sisaldab umbes miljonit tähte, mis on pakitud piirkonda, mille läbimõõt on umbes 100 valgusaastat. Juhtiv teooria pakub välja, et tähega kokkupõrked, mis lühikese aja jooksul rahvarohkes piirkonnas tekitavad, loovad lühikese elueaga hiiglasliku tähe, mis variseb kokku 1000 päikesemassiga mustaks auguks. M82 X-1 lähedal asuval kobaral on sellise musta augu moodustamiseks piisavalt suur tihedus. Ükski tavaline kaaslane ei suutnud pakkuda piisavalt kütust, et M82 X-1 nii eredalt särama hakkaks. Kuid 62-päevane orbitaalperiood tähendab, et kaaslase tihedus peab olema väga madal. See sobib stsenaariumiks, kus ülespuhutud super-hiiglaslik täht kaotab massi kiirusel, mis on piisavalt kõrge, et toota M82 X-1.
"Selle orbitaalperioodi avastamisega on meil nüüd järjepidev pilt keskmise massiga musta augu kahendkoodide kogu arengust," ütles Kaaret. „See moodustati täheparves; must auk hõivas siis kaaslase tähe; kaasatäht arenes hiiglaslikuks etapiks; ja nüüd näeme seda kui äärmiselt helendavat röntgenikiirgusallikat, sest kaasatäht on laienenud ja toidab musta auku. ”
Algne allikas: NASA pressiteade
