Žvaigždžių žvaigždės galaktikos M82 centrinio regiono vaizdas. Atvaizdo kreditas: NASA Padidinti
Mokslininkai, naudojantys NASA „Rossi“ rentgeno spinduliuotės tyrimų programą, nustatė pasmerktą žvaigždę, kuri skrieja aplink tai, kas atrodo kaip vidutinė juodoji skylė? teorinė juodosios skylės „tarpukario“ kategorija, daugiau nei dešimtmetį paneigusi patvirtinimą ir nusivylusi mokslininkus.
Atradę žvaigždę ir jos orbitalinį periodą, mokslininkai dabar yra per vieną žingsnį nuo tokios juodosios skylės masės matavimo, žingsnio, kuris padėtų patikrinti jos egzistavimą. Žvaigždės laikotarpis ir vieta jau atitinka pagrindinę teoriją, kaip šios juodosios skylės galėjo susidaryti.
Apie šiuos rezultatus šiandien „Science Express“ paskelbė grupė, kuriai vadovavo Ajovos universiteto profesorius Philipas Kaaret. Rezultatai taip pat pasirodys sausio 27 d. Leidinyje „Science“.
„Mes pagavome šią kitaip paprastą žvaigždę unikaliu jos evoliucijos etapu iki gyvenimo pabaigos, kai ji išsipūtė iki raudonos milžiniškos fazės“, - sakė Kaaret. „Dėl to žvaigždės dujos išsilieja į juodąją skylę ir užsidega visas regionas. Tai yra gerai ištirtas dangaus regionas, o žvaigždę pastebėjome su maža sėkme ir dideliu atkaklumu “.
Juodoji skylė yra toks tankus ir gravitacine jėga toks stiprus objektas, kad niekas, net šviesa, negali ištrūkti iš traukos per savo ribas. Juodosios skylės sritis tampa matoma, kai materija krinta link jos ir įkaista iki aukštos temperatūros. Ši šviesa sklinda prieš materijai kertant sieną, vadinamą įvykio horizontu.
Mūsų galaktika užpildyta milijonais žvaigždžių masės juodųjų skylių, kurių kiekviena turi keletą saulės spindulių. Tai susideda iš labai didelių žvaigždžių žlugimo. Daugumos galaktikų branduolys turi supermasyvią juodąją skylę, kurioje yra nuo milijonų iki milijardų saulės masė, esanti regione, ne didesniame už mūsų Saulės sistemą. Mokslininkai nežino, kaip šios formos susidaro, tačiau tai greičiausiai reiškia milžiniškų pradinių dujų kiekių sugriuvimą.
„Per pastarąjį dešimtmetį keli palydovai rado įrodymų apie naują juodųjų skylių klasę, kuri gali būti nuo 100 iki 10 000 saulės masių“, - sakė daktaras Jeanas Swankas, NASA „Goddard“ kosminių skrydžių centro, Greenbelt, projekto „Rossi Explorer“ projekto mokslininkas. , Md. “Buvo diskutuojama apie mases ir kaip susidarytų šios juodosios skylės. „Rossi“ pateikė svarbių naujų įžvalgų. “
Šios įtariamos vidutinės masės juodosios skylės yra vadinamos ypač šviečiančiais rentgeno objektais, nes jie yra ryškūs rentgeno spindulių šaltiniai. Iš tikrųjų dauguma šių juodųjų skylių masės įvertinimų buvo pagrįsti tik apskaičiavimu, koks stiprus gravitacinis traukimas reikalingas tam tikro intensyvumo šviesai išgauti.
Aavijos universiteto „Kaaret“ grupė, kuriai priklauso prof. Cornelia Lang ir bakalauro laipsnio studentė Melanie Simet, atliko matavimą, kurį galima naudoti lygtyje tiesiogiai apskaičiuoti masę. Naudodamiesi tiesia Niutono fizika, mokslininkai gali apskaičiuoti objekto masę, kai sužinos apie orbitos periodą ir aplink jį besisukančių mažesnių objektų greitį.
„Kas 62 dienas mes pastebėjome rentgeno spinduliuotės pakilimą ir kritimą, kurį greičiausiai sukėlė žvaigždės palydovo orbita aplink juodąją skylę“, - sakė Simet. ? Tačiau greitį bus sunku nustatyti, nes žvaigždė yra tokioje dulkių uždengtoje vietoje. Dėl to optiniams ir infraraudoniesiems teleskopams sunku stebėti žvaigždę ir apskaičiuoti greitį. Tačiau kol kas žinai tik apie orbitalinį periodą.
Įtariama vidutinės masės juodoji skylė, žinoma kaip M82 X-1, yra gerai ištirtas ultrašviečiančių rentgeno spindulių objektas šalia esančiame žvaigždžių spiečiuje, kuriame yra apie milijonas žvaigždžių, supakuotų į regioną, esantį maždaug per 100 šviesmečių. Pagrindinė teorija siūlo, kad daugybė žvaigždžių susidūrimų per trumpą laiką perkrautame regione sukurs trumpalaikę milžinišką žvaigždę, kuri griūva į 1000 saulės masės juodąją skylę. Klasteris šalia M82 X-1 turi pakankamai didelį tankį, kad susidarytų tokia juodoji skylė. Joks normalus kompanionas negalėjo tiekti degalų, kad M82 X-1 spindėtų taip ryškiai. Bet 62 dienų orbitos periodas reiškia, kad kompanionas turi būti labai mažo tankio. Tai tinka scenarijui, kai išsipūtusi super milžinė žvaigždė praranda masę tokiu greičiu, kad galėtų užpildyti M82 X-1.
„Sužinoję orbitos periodą, dabar turime nuoseklų visos vidutinės masės juodosios skylės dvejetainės evoliucijos vaizdą“, - sakė Kaaret. „Jis buvo suformuotas į„ super “žvaigždžių spiečius; juodoji skylė tada užfiksavo palydovo žvaigždę; kompaniono žvaigždė išsivystė į milžinišką sceną; ir dabar mes matome tai kaip ypač šviesų rentgeno spindulių šaltinį, nes žvaigždė kompanionė išsiplėtė ir maitina juodąją skylę “.
Originalus šaltinis: NASA naujienų leidinys
