20 януари 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Странна черна дупка, открита в Млечния път, е с огромна деформация в нарастващия й диск

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 01 ноември 2021 в 09:44 124320
Черна дупка с изкривен диск. Кредит: John Paice

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


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.