Πέρυσι,
οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα ηρεμίας μαύρη τρύπα σε ένα μακρινό
γαλαξία, που ξέσπασε μετά τον τεμαχισμό και την κατανάλωση ενός αστέρων
πέρασμα. Τώρα
οι ερευνητές έχουν εντοπίσει ένα διακριτικό σήματος των ακτίνων Χ που
παρατηρήθηκαν κατά τις ημέρες μετά το ξέσπασμα που προέρχεται από την
ύλη στα πρόθυρα να πέσουν στη μαύρη τρύπα.
Το ενδεικτικό σήμα, που ονομάζεται ημι-περιοδική ταλάντωση ή QPO, είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των δίσκων προσαύξησης που περιβάλλουν συχνά τα πιο συμπαγή αντικείμενα στο σύμπαν - λευκό νάνο αστέρια, τα αστέρια νετρονίων και μαύρες τρύπες. QPOs έχουν παρατηρηθεί σε πολλές αστρικής μάζας μαύρες τρύπες, και υπάρχουν αποδεικτικά στοιχεία δελεαστική για τους μέσα σε λίγες μαύρες τρύπες που μπορεί να έχουν middleweight μάζες μεταξύ 100 και 100.000 φορές ο ήλιος του.
εικονογράφηση του Swift J1644 57Αυτή η εικόνα αναδεικνύει τα κύρια χαρακτηριστικά του Swift J1644 57 και συνοψίζει ό, τι οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει γι 'αυτό. Πιστωτικές: Goddard της NASA Space Flight Center> Μεγέθυνση εικόνας (ετικέτα)> Μεγέθυνση εικόνας (χωρίς ετικέτα)
Μέχρι το νέο εύρημα, QPOs είχαν εντοπιστεί γύρω από ένα μόνο υπερμεγέθη μαύρη τρύπα - το είδος που περιέχει εκατομμύρια ηλιακές μάζες και που βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών. Αυτό είναι το αντικείμενο Seyfert τύπου γαλαξία REJ 1034 396, το οποίο σε μια απόσταση 576 εκατομμύρια έτη φωτός βρίσκεται σχετικά κοντά.
"Η ανακάλυψη αυτή επεκτείνει στις δυνατότητές μας να τον εσώτατο άκρη μιας μαύρης τρύπας που βρίσκεται δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, που είναι πραγματικά εκπληκτικό. Αυτό μας δίνει την ευκαιρία να εξερευνήσουν τη φύση των μαύρων οπών και της σχετικότητας δοκιμή του Αϊνστάιν σε μια εποχή που το σύμπαν ήταν πολύ διαφορετική από ό, τι είναι σήμερα », δήλωσε ο Ρούμπενς Ρέις, ένας Αϊνστάιν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν στο Ann Arbor. Reis επικεφαλής της ομάδας που αποκάλυψε το σήμα QPO χρησιμοποιώντας δεδομένα από το διαστημικό παρατηρητήριο Suzaku και XMM-Newton τηλεσκόπια ακτίνων Χ, ένα εύρημα που περιγράφεται σε ένα έγγραφο που δημοσιεύεται σήμερα στο Science Express.
Η πηγή ακτίνων Χ Swift είναι γνωστή ως J1644 57 - μετά τις αστρονομικές συντεταγμένες του στον αστερισμό του Δράκοντα - ανακαλύφθηκε στις 28 Μαρτίου 2011, από τον δορυφόρο Swift της NASA. Αρχικά υποτίθεται ότι είναι πιο κοινός τύπος της έκρηξης που ονομάζεται έκρηξη ακτίνων-γ, αλλά σταδιακή του fade-out ταιριάζουν τίποτα που είχαν δει πριν. Οι αστρονόμοι σύντομα συνέκλιναν στην άποψη ότι αυτό που έβλεπαν ήταν τα επακόλουθα μιας πραγματικά εξαιρετικό γεγονός - η αφύπνιση των αδρανών μαύρη τρύπα ένα μακρινό γαλαξία, καθώς και το έσκιζαν καταβρόχθισε έναν περνώντας αστέρων. Ο γαλαξίας είναι τόσο μακριά ώστε το φως από την εκδήλωση έπρεπε να ταξιδέψει 3,9 δισεκατομμύρια χρόνια προτού φθάσει στη Γη.
Στις 28 Μαρτίου 2011, Swift της NASA ανιχνεύεται έντονη ακτίνων Χ φωτοβολίδες που πιστεύεται ότι προκαλείται από μια μαύρη τρύπα καταβροχθίζει ένα αστέρι. Σε ένα μοντέλο, που παρουσιάζονται εδώ, ένα άστρο σαν τον Ήλιο σε μια εκκεντρική τροχιά βυθίζει πολύ κοντά στην κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία της του. Περίπου το ήμισυ της μάζας του άστρου τροφοδοτεί ένα δίσκο συσσώρευσης γύρω από τη μαύρη τρύπα, η οποία με τη σειρά του τις εξουσίες πίδακα σωματιδίων που δοκάρια ακτινοβολίας προς τη Γη. Πιστωτικές: Goddard της NASA Space Flight Center / Εννοιολογικό Εργαστήριο Εικόνας> Λήψη βίντεο σε ποιότητα μετάδοσης της Επιστημονικής Studio Οπτικοποίηση του Goddard της NASA
Το αστέρι βιώσει έντονη παλίρροια που έφτασε πιο κοντινό σημείο της προς την μαύρη τρύπα και γρήγορα διαλύθηκαν. Μερικοί από του φυσικού αερίου υποχώρησαν προς τη μαύρη τρύπα και σχημάτισαν ένα δίσκο γύρω από αυτό. Το εσωτερικό μέρος του δίσκου έγινε γρήγορα θερμαίνεται σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών, αρκετά θερμό ώστε να εκπέμπουν ακτίνες-Χ. Ταυτόχρονα, μέσω των διαδικασιών δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητή, αντίθετα κατευθύνεται αεριωθούμενα κάθετα στο δίσκο που σχηματίζεται κοντά στη μαύρη τρύπα. Οι πίδακες καταραμένος θέμα προς τα έξω με ταχύτητες μεγαλύτερες από 90 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός κατά μήκος του άξονα περιστροφής της μαύρης τρύπας. Ένας από αυτούς τους πίδακες συνέβη ακριβώς το σημείο κατ 'ευθείαν τη Γη.
Εννέα ημέρες μετά την έκρηξη, Reis, Strohmayer και τους συναδέλφους τους που παρατηρήθηκαν Swift J1644 57 χρησιμοποιώντας Suzaku, ένα δορυφόρο ακτινών Χ διαχειρίζεται ο Οργανισμός Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης της Ιαπωνίας με τη συμμετοχή της NASA. Περίπου δέκα ημέρες αργότερα, άρχισαν στη συνέχεια μια μεγαλύτερη εκστρατεία παρακολούθησης χρησιμοποιώντας το XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας παρατηρητήριο.
"Επειδή το θέμα στο τζετ κινούνταν τόσο γρήγορα και ήταν στη γωνία σχεδόν σε μας γραμμή της όρασης, τα αποτελέσματα της σχετικότητας ώθηση σήματος των ακτίνων Χ του αρκεί το γεγονός ότι θα μπορούσαμε να πιάσει το QPO, η οποία διαφορετικά θα είναι δύσκολο να ανιχνευθούν σε μια τόσο μεγάλη απόσταση , "λέει ο Tod Strohmayer, ένας αστροφυσικός και συν-συγγραφέας της μελέτης στο Goddard Space Flight της NASA Center στο Greenbelt, MD
Όπως θερμό αέριο στην εσώτατο σπείρες δίσκο προς μια μαύρη τρύπα, που φθάνει σε ένα σημείο οι αστρονόμοι αποκαλούν τον εσώτατο σταθερή κυκλική τροχιά (ISCO). Οποιαδήποτε πιο κοντά στη μαύρη τρύπα και το φυσικό αέριο βυθίζεται γρήγορα στον ορίζοντα περίπτωση, το σημείο χωρίς επιστροφή. Η εσωτερική σπειροειδή αερίου τείνει να συσσωρεύεται γύρω από την ISCO, όπου γίνεται εξαιρετικά έντονη και ακτινοβολεί μια πλημμύρα των ακτίνων Χ. Η φωτεινότητα αυτών των ακτίνων Χ μεταβάλλεται σε ένα μοτίβο που επαναλαμβάνεται σχεδόν σε τακτό χρονικό διάστημα, δημιουργώντας το σήμα QPO.
Τα στοιχεία δείχνουν ότι Swift J1644 +57' του QPO εναλλάσσονται κάθε 3,5 λεπτά, η οποία τοποθετεί την πηγή της περιοχής μεταξύ 2,2 και 5,8 εκατομμύρια μίλια (4 έως 9,3 εκατομμύρια χιλιόμετρα) από το κέντρο της μαύρης τρύπας, την ακριβή απόσταση ανάλογα με το πόσο γρήγορα τη μαύρη τρύπα περιστρέφεται. Για να το θέσουμε σε προοπτική, η μέγιστη απόσταση είναι μόνο περίπου 6 φορές τη διάμετρο του ήλιου μας. Η απόσταση από την περιοχή QPO για τον ορίζοντα γεγονότων εξαρτάται επίσης από την ταχύτητα περιστροφής, αλλά για μια μαύρη τρύπα περιστρέφεται με το μέγιστο ποσοστό θεωρία επιτρέπει, ο ορίζοντας είναι ακριβώς μέσα στο ISCO.
"QPOs να μας στείλετε τις πληροφορίες από την ίδια την χείλος της μαύρης τρύπας, η οποία είναι όπου τα αποτελέσματα της σχετικότητας γίνει πιο ακραία," δήλωσε ο Reis. "Η δυνατότητα να αποκτήσουν γνώσεις σε αυτές τις διαδικασίες σε μια τέτοια μεγάλη απόσταση είναι ένα πραγματικά όμορφο αποτέλεσμα και υπόσχεται πολλά."
Το ενδεικτικό σήμα, που ονομάζεται ημι-περιοδική ταλάντωση ή QPO, είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των δίσκων προσαύξησης που περιβάλλουν συχνά τα πιο συμπαγή αντικείμενα στο σύμπαν - λευκό νάνο αστέρια, τα αστέρια νετρονίων και μαύρες τρύπες. QPOs έχουν παρατηρηθεί σε πολλές αστρικής μάζας μαύρες τρύπες, και υπάρχουν αποδεικτικά στοιχεία δελεαστική για τους μέσα σε λίγες μαύρες τρύπες που μπορεί να έχουν middleweight μάζες μεταξύ 100 και 100.000 φορές ο ήλιος του.
εικονογράφηση του Swift J1644 57Αυτή η εικόνα αναδεικνύει τα κύρια χαρακτηριστικά του Swift J1644 57 και συνοψίζει ό, τι οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει γι 'αυτό. Πιστωτικές: Goddard της NASA Space Flight Center> Μεγέθυνση εικόνας (ετικέτα)> Μεγέθυνση εικόνας (χωρίς ετικέτα)
Μέχρι το νέο εύρημα, QPOs είχαν εντοπιστεί γύρω από ένα μόνο υπερμεγέθη μαύρη τρύπα - το είδος που περιέχει εκατομμύρια ηλιακές μάζες και που βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών. Αυτό είναι το αντικείμενο Seyfert τύπου γαλαξία REJ 1034 396, το οποίο σε μια απόσταση 576 εκατομμύρια έτη φωτός βρίσκεται σχετικά κοντά.
"Η ανακάλυψη αυτή επεκτείνει στις δυνατότητές μας να τον εσώτατο άκρη μιας μαύρης τρύπας που βρίσκεται δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, που είναι πραγματικά εκπληκτικό. Αυτό μας δίνει την ευκαιρία να εξερευνήσουν τη φύση των μαύρων οπών και της σχετικότητας δοκιμή του Αϊνστάιν σε μια εποχή που το σύμπαν ήταν πολύ διαφορετική από ό, τι είναι σήμερα », δήλωσε ο Ρούμπενς Ρέις, ένας Αϊνστάιν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν στο Ann Arbor. Reis επικεφαλής της ομάδας που αποκάλυψε το σήμα QPO χρησιμοποιώντας δεδομένα από το διαστημικό παρατηρητήριο Suzaku και XMM-Newton τηλεσκόπια ακτίνων Χ, ένα εύρημα που περιγράφεται σε ένα έγγραφο που δημοσιεύεται σήμερα στο Science Express.
Η πηγή ακτίνων Χ Swift είναι γνωστή ως J1644 57 - μετά τις αστρονομικές συντεταγμένες του στον αστερισμό του Δράκοντα - ανακαλύφθηκε στις 28 Μαρτίου 2011, από τον δορυφόρο Swift της NASA. Αρχικά υποτίθεται ότι είναι πιο κοινός τύπος της έκρηξης που ονομάζεται έκρηξη ακτίνων-γ, αλλά σταδιακή του fade-out ταιριάζουν τίποτα που είχαν δει πριν. Οι αστρονόμοι σύντομα συνέκλιναν στην άποψη ότι αυτό που έβλεπαν ήταν τα επακόλουθα μιας πραγματικά εξαιρετικό γεγονός - η αφύπνιση των αδρανών μαύρη τρύπα ένα μακρινό γαλαξία, καθώς και το έσκιζαν καταβρόχθισε έναν περνώντας αστέρων. Ο γαλαξίας είναι τόσο μακριά ώστε το φως από την εκδήλωση έπρεπε να ταξιδέψει 3,9 δισεκατομμύρια χρόνια προτού φθάσει στη Γη.
Στις 28 Μαρτίου 2011, Swift της NASA ανιχνεύεται έντονη ακτίνων Χ φωτοβολίδες που πιστεύεται ότι προκαλείται από μια μαύρη τρύπα καταβροχθίζει ένα αστέρι. Σε ένα μοντέλο, που παρουσιάζονται εδώ, ένα άστρο σαν τον Ήλιο σε μια εκκεντρική τροχιά βυθίζει πολύ κοντά στην κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία της του. Περίπου το ήμισυ της μάζας του άστρου τροφοδοτεί ένα δίσκο συσσώρευσης γύρω από τη μαύρη τρύπα, η οποία με τη σειρά του τις εξουσίες πίδακα σωματιδίων που δοκάρια ακτινοβολίας προς τη Γη. Πιστωτικές: Goddard της NASA Space Flight Center / Εννοιολογικό Εργαστήριο Εικόνας> Λήψη βίντεο σε ποιότητα μετάδοσης της Επιστημονικής Studio Οπτικοποίηση του Goddard της NASA
Το αστέρι βιώσει έντονη παλίρροια που έφτασε πιο κοντινό σημείο της προς την μαύρη τρύπα και γρήγορα διαλύθηκαν. Μερικοί από του φυσικού αερίου υποχώρησαν προς τη μαύρη τρύπα και σχημάτισαν ένα δίσκο γύρω από αυτό. Το εσωτερικό μέρος του δίσκου έγινε γρήγορα θερμαίνεται σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών, αρκετά θερμό ώστε να εκπέμπουν ακτίνες-Χ. Ταυτόχρονα, μέσω των διαδικασιών δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητή, αντίθετα κατευθύνεται αεριωθούμενα κάθετα στο δίσκο που σχηματίζεται κοντά στη μαύρη τρύπα. Οι πίδακες καταραμένος θέμα προς τα έξω με ταχύτητες μεγαλύτερες από 90 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός κατά μήκος του άξονα περιστροφής της μαύρης τρύπας. Ένας από αυτούς τους πίδακες συνέβη ακριβώς το σημείο κατ 'ευθείαν τη Γη.
Εννέα ημέρες μετά την έκρηξη, Reis, Strohmayer και τους συναδέλφους τους που παρατηρήθηκαν Swift J1644 57 χρησιμοποιώντας Suzaku, ένα δορυφόρο ακτινών Χ διαχειρίζεται ο Οργανισμός Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης της Ιαπωνίας με τη συμμετοχή της NASA. Περίπου δέκα ημέρες αργότερα, άρχισαν στη συνέχεια μια μεγαλύτερη εκστρατεία παρακολούθησης χρησιμοποιώντας το XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας παρατηρητήριο.
"Επειδή το θέμα στο τζετ κινούνταν τόσο γρήγορα και ήταν στη γωνία σχεδόν σε μας γραμμή της όρασης, τα αποτελέσματα της σχετικότητας ώθηση σήματος των ακτίνων Χ του αρκεί το γεγονός ότι θα μπορούσαμε να πιάσει το QPO, η οποία διαφορετικά θα είναι δύσκολο να ανιχνευθούν σε μια τόσο μεγάλη απόσταση , "λέει ο Tod Strohmayer, ένας αστροφυσικός και συν-συγγραφέας της μελέτης στο Goddard Space Flight της NASA Center στο Greenbelt, MD
Όπως θερμό αέριο στην εσώτατο σπείρες δίσκο προς μια μαύρη τρύπα, που φθάνει σε ένα σημείο οι αστρονόμοι αποκαλούν τον εσώτατο σταθερή κυκλική τροχιά (ISCO). Οποιαδήποτε πιο κοντά στη μαύρη τρύπα και το φυσικό αέριο βυθίζεται γρήγορα στον ορίζοντα περίπτωση, το σημείο χωρίς επιστροφή. Η εσωτερική σπειροειδή αερίου τείνει να συσσωρεύεται γύρω από την ISCO, όπου γίνεται εξαιρετικά έντονη και ακτινοβολεί μια πλημμύρα των ακτίνων Χ. Η φωτεινότητα αυτών των ακτίνων Χ μεταβάλλεται σε ένα μοτίβο που επαναλαμβάνεται σχεδόν σε τακτό χρονικό διάστημα, δημιουργώντας το σήμα QPO.
Τα στοιχεία δείχνουν ότι Swift J1644 +57' του QPO εναλλάσσονται κάθε 3,5 λεπτά, η οποία τοποθετεί την πηγή της περιοχής μεταξύ 2,2 και 5,8 εκατομμύρια μίλια (4 έως 9,3 εκατομμύρια χιλιόμετρα) από το κέντρο της μαύρης τρύπας, την ακριβή απόσταση ανάλογα με το πόσο γρήγορα τη μαύρη τρύπα περιστρέφεται. Για να το θέσουμε σε προοπτική, η μέγιστη απόσταση είναι μόνο περίπου 6 φορές τη διάμετρο του ήλιου μας. Η απόσταση από την περιοχή QPO για τον ορίζοντα γεγονότων εξαρτάται επίσης από την ταχύτητα περιστροφής, αλλά για μια μαύρη τρύπα περιστρέφεται με το μέγιστο ποσοστό θεωρία επιτρέπει, ο ορίζοντας είναι ακριβώς μέσα στο ISCO.
"QPOs να μας στείλετε τις πληροφορίες από την ίδια την χείλος της μαύρης τρύπας, η οποία είναι όπου τα αποτελέσματα της σχετικότητας γίνει πιο ακραία," δήλωσε ο Reis. "Η δυνατότητα να αποκτήσουν γνώσεις σε αυτές τις διαδικασίες σε μια τέτοια μεγάλη απόσταση είναι ένα πραγματικά όμορφο αποτέλεσμα και υπόσχεται πολλά."
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/shredded-star.html
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου