Melnā cauruma strūklas koncepcija nav jauna, taču mums joprojām ir daudz ko uzzināt par daļiņu maisījumu, kas atrodams to tuvumā. Izmantojot ESA XMM-Newton Observatory, astronomi ir apskatījuši melno caurumu mūsu galaktikā un atraduši pārsteidzošus rezultātus.
Kā mēs zinām, zvaigžņu masveida melnie caurumi uzņem materiālus no tuvumā esošām zvaigznēm. Lieta no šīm pavadoņu zvaigznēm tiek izvilkta no vecāku ķermeņa uz melno caurumu un izstaro tik intensīvu temperatūru, ka izstaro rentgena starus. Tomēr melnais caurums ne vienmēr uzņem visu, kas notiek. Dažreiz viņi noraida nelielas šīs ienākošās masas daļas, atgrūžot to spēcīgu sprauslu komplekta formā. Šīs sprauslas baro arī apkārtni, atbrīvojot gan masu, gan enerģiju… aplaupot degvielas melno caurumu.
Izpētot strūklas sastāvu, pētnieki spēj labāk noteikt, kas nonāk melnajā caurumā, bet kas nē. Izmantojot novērojumus, kas veikti elektromagnētiskā spektra radioviļņa garumā, mēs esam redzējuši, ka elektroni sabīstas gandrīz gaismas ātrumā. Tomēr nav precīzi noteikts, vai elektronu negatīvo lādiņu papildina to antidaļiņas, pozitroni vai drīzāk smagāki pozitīvi lādētas daļiņas strūklās, piemēram, protoni vai atomu kodoli. ” Izmantojot XMM-Newton spēku, astronomi ir ieguvuši iespēju izpētīt melnā cauruma bināro sistēmu ar nosaukumu 4U1630–47 - kandidātu, par kuru ir zināms, ka viņam ir negaidīti rentgenstaru uzliesmojumi laika segmentiem, kas ilgst no mēnešiem līdz gadiem.
“Savos novērojumos mēs atradām divu smago elementu, dzelzs un niķeļa, ļoti jonizētu kodolu pazīmes,” saka María Díaz Trigo no Eiropas Dienvidu observatorijas Minhenē, Vācijā, galvenā žurnāla Nature publicētā darba autore. "Atklājums bija pārsteigums - un labs, jo tas bez šaubām parāda, ka melno caurumu strūklu sastāvs ir daudz bagātāks nekā tikai elektroni."
2012. gada septembrī astronomu komanda, kuru vadīja Dr. Díaz Trigo un līdzstrādnieki, novēroja 4U1630–47 ar XMM-Newton. Viņi arī atbalstīja savus novērojumus ar gandrīz vienlaicīgiem radio novērojumiem, kas ņemti no Austrālijas teleskopa kompaktā bloka. Kaut arī pētījumi tika veikti tuvu viens otram - tikai pāris nedēļu laikā -, rezultāti nevarētu būt atšķirīgāki.
Pēc Trigo komandas teiktā, sākotnējais novērojumu komplekts no akrācijas diska paņēma rentgena parakstus, bet radio joslā nekādas aktivitātes nenotika. Tas ir rādītājs, ka tajā laikā strūklas nebija aktīvas. Tomēr otrajā novērojumu komplektā bija aktivitāte gan rentgenā, gan radio… sprauslas bija atkal ieslēgtas! Pārbaudot rentgena datus no otrā komplekta, viņi arī atrada kustībā esošos dzelzs kodolus. Šīs daļiņas pārvietojās gan virzienā uz XMM-Newton, gan prom no tiem - pierādot, ka joni ir daļa no dvīņu strūklām, kas vērstas pretējos virzienos. Tomēr tas vēl nav viss. Bija arī pierādījumi, ka niķeļa kodoli norāda uz observatoriju.
"No šiem dzelzs un niķeļa" pirkstu nospiedumiem "mēs varētu parādīt, ka strūklas ātrums ir ļoti liels, apmēram divas trešdaļas no gaismas ātruma," saka līdzautors Džeimss Millers-Džounss no Kurtinas Universitātes mezgla Starptautiskais radioastronomijas pētījumu centrs Pērtā, Austrālijā.
“Turklāt smago atomu kodolu klātbūtne melno caurumu strūklās nozīmē, ka masa un enerģija no melnā cauruma tiek novadīta daudz lielākos apjomos, nekā mēs domājām iepriekš, un tas var ietekmēt melnā cauruma mehānismu un ātrumu. akreditē matēriju, ”piebilst līdzautore Simone Migliari no Barselonas universitātes, Spānijā.
Vai piesaistāt jaunus atklājumus? Nu labi. Tipiskam zvaigžņu masas melnajam caurumam šī ir pirmā reize, kad sprauslās ir atklāti smagi kodoli. Pašlaik ir tikai “viens otrs rentgena binārs, kura sprauslās ir redzami līdzīgi paraksti no atomu kodoliem - avots, kas pazīstams kā SS 433. Tomēr šai melno caurumu sistēmai ir raksturīgs neparasti augsts akreces ātrums, kas apgrūtina tā īpašību salīdzināšanu ar vairāk parasto melno caurumu īpašībām. ” Izmantojot šos jaunos 4U1630–47 novērojumus, astronomi spēs aizpildīt informācijas nepilnības par to, kas izraisa strūklu parādīšanos melno caurumu ieskrējiena diskos un kas tos virza.
“Lai gan mēs tagad zinām daudz par melnajiem caurumiem un to, kas notiek ap tiem, sprauslu veidošanās joprojām ir liela mīkla, tāpēc šis novērojums ir liels solis uz priekšu, lai izprastu šo aizraujošo parādību,” saka Norberts Šartels, ESA XMM-Newton. Projekta zinātnieks.
Oriģinālais stāsta avots: ESA paziņojums presei.
