Това изображение включва впечатляващ набор от пръстени около черна дупка, заснети с помощта на рентгеновата обсерватория на НАСА Чандра и обсерваторията "Нийл Герелс Суифт". Рентгеновите изображения на гигантските пръстени разкриват информация за праха, разположен в нашата галактика, използвайки принцип, подобен на рентгените в лекарските кабинети и летищата.
Черната дупка е част от двойна система, наречена V404 Cygni, разположена на около 7800 светлинни години от Земята. Черната дупка активно изтегля материал от друга звезда - с около половината от масата на Слънцето - в диск около невидимия обект. Този материал свети в рентгеновия диапазон, така че астрономите наричат тези системи като "рентгенови двойни системи".
На 5 юни 2015 г. Обсерваторията "Суифт" открива изблик на рентгенови лъчи от V404 Cygni. Взривът създава високоенергийни пръстени от явление, известно като светлинни ехота. Вместо звукови вълни, отскачащи от стената на каньона, светлинните ехота около V404 Cygni са произведени, когато изблик на рентгенови лъчи от системата с черна дупка отскача от облаци прах между V404 Cygni и Земята. Космическият прах не е като домашния прах, а по -скоро като дим и се състои от малки, твърди частици.
В това комбинирано изображение рентгеновите лъчи от Чандра (светло синьо) са комбинирани с оптични данни от телескопа Pan-STARRS в Хавай, които показват звездите в зрителния диапазон. Изображението съдържа осем отделни концентрични пръстена. Всеки пръстен е създаден от рентгенови лъчи от изблици на V404 Cygni, наблюдавани през 2015 г., които се отразяват в различни облаци прах. (Илюстрацията обяснява как са произведени пръстените, видени от "Чандра" и "Суифт". За да се опрости графиката, илюстрацията показва само четири пръстена вместо осем.)
Екип изследователи, ръководен от Себастиан Хайнц (Sebastian Heinz) от Университета на Уисконсин в Мадисън, анализира 50 наблюдения на "Суифт" на системата, направени през 2015 г. между 30 юни и 25 август, и наблюдения на "Чандра", направени на 11 и 25 юли 2015 г. Това е било толкова ярко събитие че операторите на "Чандра" нарочно са поставили V404 Cygni между детекторите, така че друг ярък изблик да не повреди инструмента.
Пръстените разказват на астрономите не само за поведението на черната дупка, но и за всичко между V404 Cygni и Земята. Например, диаметърът на пръстените в рентгеновите лъчи разкрива разстоянията до междинните облаци прах, които светлината рикошира. Ако облакът е по-близо до Земята, пръстенът изглежда по-голям и обратно. Светлинните ехота изглеждат като тесни пръстени, а не като широки пръстени или ореоли, тъй като рентгеновият изблик продължи само сравнително кратък период от време.
Изследователите също са използвали пръстените, за да изследват свойствата на самите облаци прах. Те сравняват рентгеновите спектри-тоест яркостта на рентгеновите лъчи в диапазон от дължини на вълните-с компютърни модели на прах с различен състав. Различните състави прах ще доведат до поглъщане на различни количества рентгенови лъчи с по-ниска енергия и предотвратяване на тяхното откриване с "Чандра". Това е принцип, подобен на това как различните части на тялото ни или багажът ни поглъщат различни количества рентгенови лъчи, давайки информация за тяхната структура и състав.
Екипът установява, че прахът най-вероятно съдържа смеси от графитни и силикатни зърна. Освен това, анализирайки вътрешните пръстени с "Чандра", те откриват, че плътностите на облаците прах не са еднакви във всички посоки. Предишни проучвания предполагат, че не са.
Илюстрацията показва подробно как се произвежда пръстенообразната структура, видяна от "Чандра" и "Суифт". Всеки пръстен е причинен от рентгенови лъчи, отскачащи от различни облаци прах. Ако облакът е по-близо до нас, пръстенът изглежда по-голям. Резултатът е набор от концентрични пръстени с различни видими размери в зависимост от разстоянието на облака от нас. Кредит: Univ. of Wisconsin-Madison/S.Heinz
Документ, описващ резултатите от V404 Cygni, е публикуван в Astrophysical Journal, в броя от 1 юли 2016 г. (предпечат).
Този резултат е свързан с аналогично откритие на рентгеновата двойна система Circinus X-1, която съдържа неутронна звезда, а не черна дупка, публикувана в статия в броя на The Astrophysical Journal от 20 юни 2015 г., проучване, ръководено също от Себастиан Хайнц.
Всяка година се публикуват множество статии, в които се докладват проучвания за избухването на V404 Cygni през 2015 г., причинило тези пръстени. Предишни изблици са регистрирани през 1938, 1956 и 1989 г., така че астрономите може да имат още много години да продължат да анализират това от 2015 г.
Справка: S. Heinz et al, A Joint Chandra and Swift View of the 2015 X-Ray Dust Scattering Echo of V404 Cygni, The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/0004-637X/825/1/15 , arxiv.org/abs/1605.01648
Източник: V404 Cygni: Huge rings around a black hole
Chandra X-ray Center
Още по темата
Космос
За първи път се наблюдава светлината, идваща иззад черна дупка
Космос
Гигантски рентгенови мехури, непознати досега на науката, са открити в нашата галактика
Космос
На тази дата стартира рентгеновата обсерватория „Чандра“ (снимки, видео)
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари