Zvaigžņotās galaktikas M82 centrālā reģiona attēls. Attēla kredīts: NASA Noklikšķiniet, lai palielinātu
Zinātnieki, kas izmanto NASA Rossi rentgenstaru laika noteikšanas pētījumu, ir atraduši lemtu zvaigzni, kas riņķo ap to, kas, šķiet, ir vidēja lieluma melnais caurums? teorētiska melnā cauruma “starpposma” kategorija, kas vairāk nekā desmit gadus nav apstiprinājusi un satracinājusi zinātniekus.
Atklājot zvaigzni un tās orbitālo periodu, zinātnieki tagad ir viena soļa attālumā no šāda melnā cauruma masas mērīšanas - tas ir solis, kas palīdzētu pārbaudīt tās esamību. Zvaigznes periods un atrašanās vieta jau iekļaujas galvenajā teorijā par to, kā šie melnie caurumi varētu veidoties.
Par šiem rezultātiem šodien žurnālā Science Express paziņoja komanda, kuru vadīja Aiovas pilsētas Aiovas Universitātes profesors Filips Kaarets. Rezultāti parādīsies arī žurnāla Science 27. janvāra numurā.
"Mēs noķērām šo savādāk parasto zvaigzni unikālā tās attīstības posmā līdz mūža galam, kad tā ir uzpūsta sarkanā milzu fāzē," sacīja Kaarets. “Rezultātā no zvaigznes izplūst gāze melnajā caurumā, izraisot visa reģiona apgaismojumu. Šis ir labi izpētīts debesu reģions, un mēs pamanījām zvaigzni ar nelielu veiksmi un lielu neatlaidību. ”
Melnais caurums ir tik blīvs un ar tik intensīvu gravitācijas spēku objekts, ka nekas, pat ne gaisma, vienreiz nevar izbēgt no savas robežas. Melnā cauruma reģions kļūst redzams, kad matērija nokrītas pret to un sasilst līdz augstām temperatūrām. Šī gaisma tiek izstarota pirms matērija šķērso robežu, ko sauc par notikumu horizontu.
Mūsu galaktika ir piepildīta ar miljoniem zvaigžņu masas melno caurumu, katrs ar dažu saules masu. Tās veidojas no ļoti masīvu zvaigžņu sabrukuma. Lielākās daļas galaktiku kodolā ir supermasīvs melnais caurums, kas satur miljonu līdz miljardu saules masu un atrodas apgabalā, kas nav lielāks par mūsu Saules sistēmu. Zinātnieki nezina, kā tās veidojas, taču tas, iespējams, nozīmē milzīgu daudzumu pirmatnējās gāzes sabrukuma.
"Pēdējā desmitgadē vairāki satelīti ir atraduši pierādījumus par jaunu melno caurumu klasi, kas varētu būt no 100 līdz 10 000 saules masu," sacīja doktors Žans Svanks, Rossi Explorer projekta zinātnieks NASA Goddard kosmosa lidojumu centrā Grīnbeltā. , Md. “Ir notikušas debates par masām un to, kā šie melnie caurumi veidotos. Rossi ir sniegusi būtisku jaunu ieskatu. ”
Šos aizdomās turamos vidējās masas melnos caurumus sauc par ultragaismas rentgena objektiem, jo tie ir spilgti rentgena starojuma avoti. Faktiski lielākā daļa no šiem melnā cauruma masas aprēķiniem ir balstīti tikai uz aprēķinu par to, cik spēcīga gravitācijas pievilkšana ir nepieciešama, lai iegūtu noteiktas intensitātes gaismu.
Kaaretes grupa Aiovas Universitātē, kurā ietilpst prof. Kornēlija Langa un studente Melānija Simeta, veica mērījumu, ko var izmantot vienādojumā, lai tieši aprēķinātu masu. Izmantojot tiešu Ņūtona fiziku, zinātnieki var aprēķināt objekta masu, kad viņi zina orbitālo periodu un mazāku objektu, kas rotē ap to, ātrumu.
"Mēs atradām rentgena gaismas pieaugumu un kritumu ik pēc 62 dienām, ko, iespējams, izraisīja pavadošās zvaigznes orbīta ap melno caurumu," sacīja Simet. ? Ātrumu tomēr būs grūti noteikt, jo zvaigzne atrodas tik putekļu aizklātā vietā. Tādēļ optiskajiem un infrasarkanajiem teleskopiem ir grūti novērot zvaigzni un veikt ātruma aprēķinus. Tomēr pagaidām ļoti atklāj, ka zināt tikai orbītas periodu.
Aizdomās turamais vidējās masas melnais caurums, kas pazīstams kā M82 X-1, ir labi izpētīts ultragaismas rentgena objekts tuvējā zvaigžņu klasterī, kurā ir apmēram miljons zvaigžņu, kas iesaiņotas reģionā tikai aptuveni 100 gaismas gadu garumā. Vadošā teorija ierosina, ka daudzas zvaigžņu sadursmes īsā laika posmā pārpildītā reģionā radīs īslaicīgu gigantisku zvaigzni, kas sabruks 1000 saules masu melnajā caurumā. Kopai pie M82 X-1 ir pietiekami augsts blīvums, lai izveidotu šādu melno caurumu. Neviens parasts pavadonis nevarēja nodrošināt pietiekami daudz degvielas, lai M82 X-1 spīdētu tik spilgti. Bet 62 dienu orbitālais periods nozīmē, ka pavadonim jābūt ar ļoti mazu blīvumu. Tas atbilst scenārijam, kad uzpūsta supergigantiska zvaigzne zaudē masu ar pietiekami lielu ātrumu, lai uzpildītu M82 X-1.
"Līdz ar šī orbītas perioda atklāšanu mums tagad ir konsekvents priekšstats par vidēja masas melnā cauruma binārā evolūciju," sacīja Kaarets. “Tas izveidojās“ super ”zvaigžņu klasterī; melnais caurums pēc tam sagūstīja pavadošo zvaigzni; zvaigzne pavadone attīstījās līdz milzu skatuvei; un tagad mēs to redzam kā ārkārtīgi gaismas rentgenstaru avotu, jo pavadošā zvaigzne ir paplašinājusies un baro melno caurumu. ”
Oriģinālais avots: NASA ziņu izlaidums
