Czy wszystko jest ciche w kosmosie? Nie trudno. Dzięki Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) NASA międzynarodowy zespół astronomów znalazł puls, którego szukali, i jest to wzór widoczny tylko w jednym innym systemie czarnej dziury.
Nazywa się IGR J17091-3624 i jest to układ podwójny, który składa się z normalnej gwiazdy i czarnej dziury o masie, która mierzy tylko około trzykrotnie słońca. Pod względem teoretycznym jest to tuż przy krawędzi, gdzie zaczyna się być czarną dziurą.
Oto zdjęcie… W tym układzie podwójnym uciekający gaz z „normalnej” gwiazdy przepływa przez przestrzeń w kierunku czarnej dziury. Ta akcja tworzy dysk, w którym tarcie ogrzewa go do milionów stopni - uwalniając promieniowanie rentgenowskie. Okresowe zmiany siły emisji promieniowania rentgenowskiego wskazują na działania zachodzące w dysku gazowym. Naukowcy twierdzą, że szybkie zmiany zachodzą na horyzoncie zdarzeń… w punkcie bez powrotu.
IGR J17091-3624 został odkryty, kiedy wybuchł w 2003 roku. Obecne obserwacje pokazują, że jest on aktywny co kilka lat, a jego ostatni wybuch rozpoczął się w lutym tego roku i od tego czasu wyrzuca kosmiczny pył. Obserwacje umieszczają go w ogólnym kierunku Scorpiusa, ale astronomowie nie są pewni dokładnej odległości - od 16 000 lat świetlnych do ponad 65 000. Jednak IGR J17091-3624 nie jest absolutnie sam w swoich unikalnych zmianach. Binarna czarna dziura, GRS 1915 + 105, również wyświetla szereg dobrze uporządkowanych rytmów.
Ta animacja porównuje „uderzenia serca” promieniowania rentgenowskiego z GRS 1915 i IGR J17091, dwóch czarnych dziur, które pochłaniają gaz z gwiazd towarzyszących. GRS 1915 ma prawie pięciokrotnie masę IGR J17091, który przy trzech masach słonecznych może być najmniejszą znaną czarną dziurą. Przelot łączy bicie serca z hipotetycznymi zmianami w strumieniu i dysku czarnej dziury. Źródło: NASA / Goddard Space Flight Center / CI Lab
„Uważamy, że większość z tych wzorów reprezentuje cykle akumulacji i wyrzutu na niestabilnym dysku, i teraz widzimy siedem z nich w IGR J17091”, powiedział Tomaso Belloni z Obserwatorium Brera w Merate we Włoszech. „Identyfikacja tych podpisów w systemie drugiej czarnej dziury jest bardzo ekscytująca.”
Binary GRS 1915 ma kilka bardzo fajnych cech. W tej chwili astronomowie obserwowali strumienie wystrzeliwujące w przeciwnych kierunkach z prędkością 98% prędkości światła. Powstają one na horyzoncie zdarzeń, gdzie napędzają je silne pola magnetyczne, a każda pulsacja odpowiada występowaniu dżetów. Obserwując widmo rentgenowskie za pomocą RXTE, naukowcy odkryli, że wnętrze dysku wytwarza wystarczającą ilość promieniowania, aby zatrzymać przepływ gazu - wiatr zewnętrzny, który neguje przepływ wewnętrzny - i wyłącza aktywność. W rezultacie wewnętrzny dysk świeci gorąco i jasno, eliminując się, gdy płynie w kierunku czarnej dziury, a kopnięcie ponownie rozpoczyna działanie odrzutowca. Jest to proces, który trwa zaledwie 40 sekund!
W tej chwili astronomowie nie są w stanie udowodnić, że IGR J17091 ma strumień cząstek, ale wskazują na to regularne pulsacje. Dane wskazują, że ten „bicie serca” występuje co około pięć sekund - około 8 razy szybciej niż jego odpowiednik i około 20 razy słabiej. Takie liczby sprawiłyby, że byłaby to bardzo mała czarna dziura.
„Tak jak częstość akcji serca myszy jest większa niż u słonia, sygnały bicia serca skalują się według ich mas”, powiedział Diego Altamirano, astrofizyk z Uniwersytetu w Amsterdamie w Holandii i główny autor artykułu opisującego ustalenia z 4 listopada numeru The Astrophysical Journal Letters. To tylko początek pełnego programu z udziałem RXTE do porównywania informacji z obu czarnych dziur. Jeszcze bardziej szczegółowe dane zostaną dodane z satelity NASA Swift i XMM-Newton.
„Do czasu tego badania GRS 1915 był w zasadzie jednorazowy i możemy zrozumieć tylko jeden przykład”, powiedział Tod Strohmayer, naukowiec projektu RXTE w NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, MD. , z drugim systemem wykazującym podobne typy zmienności, naprawdę możemy zacząć sprawdzać, jak dobrze rozumiemy, co dzieje się na granicy czarnej dziury. ”
Oryginalna historia Źródło: NASA Mission News
