Две нови студии Црни дупки проголтаат цели starsвезди
Црните дупки голтаат сè што им приоѓа. Две нови студии даваат увид во „навиките на јадење“ на збунувачките предмети. Истражувачите се надеваат дека ова ќе обезбеди важни информации за формирање на галаксии.
Црните дупки се едни од најмистериозните објекти во космосот. Тие можат да обединат маса од милиони или понекогаш милијарди сонца, а нивната екстремна гравитација гарантира дека дури и светлината не може да избега од нив. Гравитационите чудовишта го должат своето име на овој факт и токму поради оваа причина тие не можат да се набудуваат директно со телескопи. Меѓутоа, ако црната дупка апсорбира нова материја, таа прво светне пред да се проголта. И од набудувањето на овој космички оброк може да се научи многу за својствата на тешките тегови. На годишниот состанок на Американското астрономско друштво (ААС) во Сиетл, истражувачите презентираа нови резултати од ваквите „нутриционистички студии“.
Црните дупки ги распарчуваат starsвездите
Супермасивна црна дупка спие во срцата на повеќето галаксии, што има големо влијание врз еволуцијата на целата галаксија. На растојание од обично неколку стотици илјади години, се буди на нова активност: Ако aвезда се приближи премногу, таа е распарчена од огромна гравитација и конечно се проголта.
Еден таков „настан за нарушување на плимата и осеката“ беше регистриран од системот за автоматски телескоп во ноември 2014 година во една галаксија оддалечена 290 милиони светлосни години. Светлосна година е растојанието што светлината го поминува за една година - околу 9,5 трилиони километри. Theвездата беше распарчена од силните приливни сили на црната дупка: Нејзината гравитација се повлекува посилно од блиската страна на вездата отколку од подалечната страна, распарчувајќи ја starвездата.
Истражувачите ја утврдуваат ротацијата на црната дупка
Неколку опсерватории ја следеа космичката драма. Од набудувањата, група предводена од Деерај Пашам од Технолошкиот институт во Масачусетс (МИТ) сега утврди ротација на црната дупка, т.н. спин. Овој спин е веднаш до масата, што може да се добие од влијанието на гравитацијата врз другите небесни тела, најважното својство на гравитационите чудовишта, кое не може лесно да се утврди.
„Многу е тешко да се ограничи вртењето на црната дупка, бидејќи ефектите на вртење се појавуваат само многу близу до самата дупка, каде што гравитацијата е исклучително силна и тешко е да се добие јасен поглед“, објаснува Пашам во соопштението за печатот Европската вселенска агенција Еса. Нивниот рендгенски сателит „XMM-Newton“ беше насочен кон настанот.
Материјата станува пожешка и потоа се проголта
Прашањето на нарушената starвезда не паѓа директно во црната дупка, туку се собира во еден вид вител, т.н. диск за акрекција, пред конечно да се проголта. Материјата на овој диск станува топла милиони степени и емитува светли рендгенски зраци. Според Пашам, набудувањето на најдлабоката област на дискот за собирање треба да овозможи вртењето да се одреди според моделите. „Сепак, набудувањата на ваквите настани не беа доволно чувствителни за детално да се испита овој регион со висока гравитација - до сега.
Во податоците од европскиот сателит на Х-зраци и вселенските телескопи „Чандра“ и „Свифт“ на американската вселенска агенција НАСА, научниците открија редовна флуктуација на сигналот од црната дупка со ритам од 131 секунда. Сигналот може да се набудува 450 дена, како што известува тимот во списанието „Наука“.
Деталното набудување е прво
„Ова е извонредно откритие: таков сјаен сигнал, кој останува стабилен толку долго, никогаш не бил забележан во близина на која било црна дупка“, нагласува коавторот Алесија Франчини од Миланскиот универзитет. „И тогаш има сигнал од непосредна близина на хоризонтот на настаните на црната дупка - над оваа точка не можеме да забележиме ништо, бидејќи гравитацијата е толку силна што дури и светлината не може да избега“.
Од ритамот на импулсите на Х-зраците, истражувачите заклучиле димензии на таканаречената најмала стабилна кружна орбита (ISCO; внатрешна стабилна кружна орбита) околу црната дупка. Овие, пак, произлегуваат од тоа колку брзо се врти црната дупка. Резултат од анализата: Испитаната црна дупка мора да ротира најмалку 50 проценти од брзината на светлината.
„Не е супер брзо - има и други црни дупки чиј врт се проценува дека е близу 99 проценти од брзината на светлината“, објаснува Пашам. „Но, тоа е првпат да можеме да го искористиме блесокот на настанот што го расипува starвездата за да содржи спин на супермасивна црна дупка“.
Важен чекор во разбирањето на галаксиите
Студијата на тој начин демонстрира нов метод за одредување на центрифугирање на супермасивни црни дупки. Истражувачите се надеваат дека ќе откријат повеќе вакви настани во следната деценија. Проценката на вртењата на неколку црни дупки од почетокот на времето до денес може да помогне, на пример, со истражување на прашањето дали постои врска помеѓу возраста и вртењето на црната дупка, објаснуваат тие.
„Настаните во кои црните дупки кинат starsвезди што им се приближуваат премногу може да ни помогнат да ги мапираме вртењата на неколку црни дупки кои не се активни и инаку се кријат во центрите на галаксиите“, објаснува Пашам. „Ова на крајот може да ни помогне да разбереме како се развиле галаксиите во текот на космичкото време.
Но, не се само супермасивните црни дупки во центрите на големите галаксии кои апсорбираат нова материја. Тим предводен од Ерин Кара од Универзитетот во Мериленд забележал релативно мала црна дупка со околу десет пати поголема маса од нашето Сонце додека вшмукува материјал од придружна starвезда. Студијата, која беше исто така презентирана на Конгресот на астрономите во Сиетл, дава досега најјасна слика за тоа како толку мали stвездени црни дупки трошат материја и испуштаат енергија, објавија истражувачите.
Црна дупка до со theвездието Лав
Тимот го користеше инструментот „Поубав“ (Неутронски Starвезден ентериер на составот истражувач), кој всушност беше изграден за проучување на таканаречените неутронски starsвезди, од Меѓународната вселенска станица ISS за да се испита ненадејно треперечката црна дупка, оддалечена околу 10.000 светлосни години во со constвездието Лав. Регистриран е на 11 март 2018 година од јапонскиот инструмент „Макси“, кој го пребарува целото небо за ненадејни рафални зрачења во опсегот на Х-зраци, и затоа го носи бројот на каталогот MAXI J1820 + 070.
Претходно непознатата црна дупка, позната пократко како J1820, се разви во еден од најсветлите извори на Х-зраци за само неколку дена и им понуди на истражувачите совршена перспектива за набудување. „Оваа блескава црна дупка се појави целосно непречена на екранот, така што добивме потполно неважен поглед на она што се случува“, известува колегата на Кара, Jackек Штајнер од Технолошкиот институт во Масачусетс (МИТ). Ова им овозможи на научниците да следат точно како се развива црната дупка во текот на оброкот.
Лесните одгласи се забележуваат од ISS
Короната, облак од екстремно врел гас сместен над црната дупка и нејзиниот диск за собирање, игра централна улога. Со „поубаво“, научниците забележаа таканаречени светлосни одгласи: светлината од короната не стигнува само директно до нас, туку и како еден вид рефлексија од дискот за собирање подолу.
„Поубаво“ ни овозможи да ги измериме светлосните ехо поблиску до blackвездената црна дупка од кога било досега “, нагласува Кара. „Досега, овие светлосни одгласи од дискот за внатрешно прицврстување беа забележани само во супермасивни црни дупки, кои имаат милиони до милијарди соларни маси и кои само се менуваат бавно. Blackвездените црни дупки како J1820 имаат многу помалку маса и еволуираат многу побрзо, така што промените се случуваат на временските скали на човекот “.
Во текот на набудувањата, светлосното ехо било скратено, како што објавија истражувачите во списанието „Природа“. Ова значи дека растојанието помеѓу короната и дискот за таложење е намалено. Бидејќи дополнителните анализи покажаа дека проширувањето на дискот за собирање не е променето, истражувачите заклучуваат дека короната се собрала близу до црната дупка. Theешкиот облак од гас се намали од околу 100 километри на десет километри за околу еден месец. „Тоа е првиот јасен случај на намалување на короната додека дискот останува постојан“, нагласува Штајнер .
Научниците тестираат аналогии со други црни дупки
„Поубавите“ опсервации од J1820 ни покажаа нешто ново за elвездените црни дупки и како можеме да ги користиме како аналози за да ги проучуваме супермасивните црни дупки и нивните ефекти врз еволуцијата на галаксијата “, додава коавторот Филип Утли од Универзитетот во Амстердам. Ако истражувачите разберат како и зошто овие промени се случуваат во elвездените црни дупки во текот на неколку недели, тие би можеле да стекнат нов увид во милиони години еволуција на супермасивните црни дупки - и нивното влијание врз нивните соодветни домашни галаксии.