Международен екип астрофизици откриват големи вариации в яркостта на светлината около една от най-близките черни дупки в нашата галактика, на 9600 светлинни години от Земята, за които те заключават, че са причинени от огромна деформация в нейния акреационен диск.
Обектът, наречен MAXI J1820+070, избухва като нов рентгенов преходен процес през март 2018 г. и е открит от японския рентгенов телескоп на борда на Международната космическа станция. Тези преходни процеси, системи, които показват мощни изблици, са двойни звезди, състоящи се от звезда с ниска маса, подобна на нашето Слънце и много по-компактен обект, който може да бъде бяло джудже, неутронна звезда или черна дупка. В този случай MAXI J1820+070 съдържа черна дупка, която е поне 8 пъти по-голяма от масата на нашето Слънце.
Първите открития вече са публикувани в международното списание Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, чийто водещ автор е д-р Джесимол Томас (Jessymol Thomas), научен сътрудник след докторантура в Южноафриканската астрономическа обсерватория (SAAO).
Откритието, представено в статията, е направено от обширна и подробна крива на светлината, получавана в продължение на почти година от посветени аматьори по целия свят, които са част от AAVSO (Американската асоциация на наблюдателите на променливи звезди). MAXI J1820+070 е един от трите най-ярки преходни системи в рентгенови лъчи, наблюдавани някога, следствие както от близостта му до Земята, така и от това, че е извън затъмняващата равнина на нашата галактика Млечен път. Тъй като тя остава светла в продължение на много месеци, това дава възможност да бъде последвано от толкова много аматьори.
Професор Фил Чарлз (Phil Charles), изследовател от Университета в Саутхемптън и член на изследователския екип, обяснява, „материал от нормалната звезда се изтегля от компактния обект в заобикалящия го акреационен диск от спираловиден газ. Мощните изблици се появяват, когато материалът в диска стане горещ и нестабилен, натрупва се върху черната дупка и освобождава обилно количество енергия, преди да премине хоризонта на събитията. Този процес е хаотичен и силно променлив, вариращ във времеви мащаби от милисекунди до месеци.
Изследователският екип създава визуализация на системата, показваща как огромно количество рентгенови лъчи излиза близо от черната дупка и след това облъчва околната материя, особено акреционния диск, нагрявайки го до температури от около 10 000 К, което се разглежда като оптична светлина. Ето защо с намаляването на рентгеновото излъчване намалява и оптичната светлина.
Но нещо неочаквано се случва почти 3 месеца след началото на избухването, когато оптичната светлинна крива започна огромна модулация - малко като завъртане на регулатор на яркостта нагоре и надолу и почти удвояване на яркостта в своя пик – за период от около 17 часа. Но няма никаква промяна в рентгеновия поток, който остана стабилен. Малки, квазипериодични видими модулации са били наблюдавани в миналото по време на други преходни рентгенови изблици, но нищо в този мащаб никога не е било наблюдавано преди.
Какво причинява това необикновено поведение?
„От гледната точка към системата, както е показано на илюстрацията, бихме могли доста бързо да изключим обичайното обяснение, че рентгеновите лъчи осветяват вътрешната повърхност на донорната звезда, тъй като изблика на светлина се случва в неподходящо време“, коментира проф. Чарлз. Това също не би могло да е свързано с вариации на светлината от мястото, където потокът маса удря диска, тъй като модулацията постепенно се премества относително орбитата.
Това остави само едно възможно обяснение - огромният рентгенов поток облъчва диска и го деформира, както е показано на илюстрацията.
Деформацията осигурява огромно увеличение на площта на диска, която може да бъде осветена, като по този начин значително увеличава мощността на оптичната светлинна, когато се гледа в точното време. Такова поведение е наблюдавано при рентгенови двойни системи с по-масивни донори, но никога в преходен процес на черна дупка с донор с ниска маса като този. Той отваря напълно нов път за изследване на структурата и свойствата на изкривените акреционни дискове.
„Този обект има забележителни свойства сред вече интересна група обекти, които могат да ни научат много за крайните точки на звездната еволюция и образуването на компактните обекти. Вече знаем за няколко дузини двойни системи с черни дупки в нашата Галактика, които имат маси в диапазона 5-15 слънчеви маси. Всички те нарастват чрез натрупването на материя, на което сме свидетели толкова зрелищно тук”, разказва проф. Чарлз.
Справка:
“Large optical modulations during 2018 outburst of MAXI J1820+070 reveal evolution of warped accretion disc through X-ray state change” by Jessymol K Thomas, Philip A Charles, David A H Buckley, Marissa M Kotze, Jean-Pierre Lasota, Stephen B Potter, James F Steiner andJohn A Paice, 26 October 2021, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stab3033
Източник: Strange Black Hole Discovered in Milky Way With a Huge Warp in Its Accretion Disc
University Of Southampton
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Последната теорема на Стивън Хокинг преобръща времето и причинността
Прост Човек
Разрязването на фотон на две създава безкраен рояк от частици
zlatkov
Учени сканират 74 милиона радиосигнала от междузвезден обект за признаци на извънземни технологии
Джендо Джедев
За срещата на Земята с Халеевата комета през 1910 г. някои са пили "противокометни хапчета"