09:01 2024-08-19 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Telescoapele NASA stabilesc programul de alimentare al găurii negre

_ Telescoapele NASA funcționează Programul de hrănire al găurii negre

Prin folosirea datelor noi de la Observatorul de raze X Chandra de la NASA și de la Observatorul Swift Neil Gehrels, precum și de la XMM-Newton de la ESA, o echipă de cercetători a făcut progrese importante în înțelegerea modului – și când – o gaură neagră supermasivă obține și apoi consumă material.

O lucrare care descrie aceste rezultate apare pe serverul arXiv preprint și va fi publicată în The Astrophysical Journal. Autorii sunt Dheeraj Passam (Massachusetts Institute of Technology), Eric Coughlin (Syracuse University), Muryel Guolo (Johns Hopkins University), Thomas Wevers (Space Telescope Science Institute), Chris Nixon (University of Leeds, Marea Britanie), Jason Hinkle (University). din Hawaii la Manoa) și Ananaya Bandopadhyay (Siracusa).

Impresia acestui artist de mai sus arată o stea care a fost parțial perturbată de o astfel de gaură neagră în sistemul cunoscut sub numele de AT2018fyk. Gaura neagră supermasivă din AT2018fyk – cu o masă de aproximativ 50 de milioane de ori mai mare decât soarele – se află în centrul unei galaxii situată la aproximativ 860 de milioane de ani lumină de Pământ.

Astronomii au stabilit că o stea se află pe o orbită extrem de eliptică în jurul găurii negre din AT2018fyk, astfel încât punctul său de cea mai îndepărtată apropiere de gaura neagră este mult mai mare decât cel mai apropiat. În timpul celei mai apropiate apropieri, forțele de maree din gaura neagră trag ceva material din stea, producând două cozi de maree de „rămășițe stelare”.

Ilustrația arată un punct din orbită la scurt timp după ce steaua este parțial distrusă. , când cozile mareelor ​​sunt încă în imediata apropiere a stelei. Mai târziu, pe orbita stelei, materialul perturbat se întoarce în gaura neagră și pierde energie, ceea ce duce la o creștere mare a luminozității razelor X care are loc mai târziu pe orbită (nu este afișată aici).

Acest proces se repetă fiecare. momentul în care steaua revine la punctul său de cea mai apropiată apropiere, care este aproximativ la fiecare 3,5 ani. Ilustrația ilustrează steaua în timpul celei de-a doua orbite și discul de gaz care emite raze X în jurul găurii negre, care este produs ca produs secundar al primei întâlniri cu mareele.

Cercetătorii au luat act de AT2018fyk în 2018, când sondajul optic la sol ASAS-SN a detectat că sistemul devenise mult mai luminos. După ce l-au observat cu NICER și Chandra de la NASA și XMM-Newton, cercetătorii au stabilit că creșterea luminozității a provenit dintr-un „eveniment de perturbare a mareelor” sau TDE, care semnalează că o stea a fost complet ruptă și parțial ingerată după ce a zburat prea aproape de o gaură neagră. Datele Chandra ale AT2018fyk sunt afișate în interiorul unei imagini optice a unui câmp vizual mai larg.

Când materialul din steaua distrusă s-a apropiat de gaura neagră, a devenit mai fierbinte și a produs raze X. și lumina ultravioletă (UV). Aceste semnale s-au estompat apoi, fiind de acord cu ideea că nu a mai rămas nimic din stele pentru ca gaura neagră să fie digerată.

Cu toate acestea, aproximativ doi ani mai târziu, razele X și lumina UV din galaxie au devenit mult mai strălucitoare. din nou. Potrivit astronomilor, acest lucru însemna că steaua a supraviețuit probabil apucării gravitaționale inițiale de către gaura neagră și apoi a intrat pe o orbită extrem de eliptică cu gaura neagră. În timpul celei de-a doua abordări apropiate de gaura neagră, mai mult material a fost scos și a produs mai multă raze X și lumină UV.

Aceste rezultate au fost publicate într-o lucrare din 2023 în Astrophysical Journal Letters condusă de Thomas Wevers de la Institutul de Știință al Telescopului Spațial din Baltimore.

„Inițial, am crezut că acesta a fost un caz de grădină al unei găuri negre care distruge total o stea”, a spus Wevers. „Dar, în schimb, steaua pare să trăiască pentru a muri în altă zi.”

Pe baza a ceea ce au aflat despre stea și orbita ei, Wevers și echipa sa au prezis că a doua masă a găurii negre se va încheia în august 2023 și a solicitat ca Chandra să respecte timpul de verificare.

„Semnul revelator al sfârșitului acestei gustări stelare ar fi o scădere bruscă a razelor X și exact asta vedem în observațiile noastre Chandra din 14 august 2023”, a spus Dheeraj Pasham din Massachusetts. Institute of Technology, liderul noii lucrări despre aceste rezultate. „Datele noastre arată că, în august anul trecut, gaura neagră își ștergea practic gura și se împingea înapoi de pe masă.”

Noile date obținute de Chandra și Swift după finalizarea lucrării din 2023 le oferă cercetătorilor o estimare și mai bună a timpului necesar stelei pentru a finaliza o orbită și orele viitoare de masă pentru gaura neagră. Ei determină că steaua se apropie de gaura neagră aproximativ o dată la trei ani și jumătate.

„Credem că o a treia masă lângă gaura neagră, dacă rămâne ceva din stele, va începe între mai și august 2025 și durează aproape doi ani”, a declarat Eric Coughlin, coautor al noii lucrări, de la Universitatea Syracuse din New York. „Aceasta va fi probabil mai mult o gustare decât o masă completă, deoarece a doua masă a fost mai mică decât prima, iar steaua este tăiată.”

Autorii cred că steaua condamnată a avut inițial o altă stea. ca însoțitor în timp ce se apropia de gaura neagră. Când perechea stelară s-a apropiat prea mult de gaura neagră, însă, gravitația din gaura neagră a despărțit cele două stele. Unul a intrat pe orbita cu gaura neagră, iar celălalt a fost aruncat în spațiu cu viteză mare.

„Steaua condamnată a fost forțată să facă o schimbare drastică în însoțitori — de la o altă stea la o gaură neagră gigantică.” a spus coautorul Muryel Guolo de la Universitatea Johns Hopkins din Baltimore. „Partenerul său stelar a scăpat, dar nu a scăpat.”

Echipa intenționează să urmărească AT2018fyk atâta timp cât poate pentru a studia comportamentul unui astfel de sistem exotic.

(Fluierul)

Inapoi