Tajomné plemeno čiernej dierky sa prejavuje, keď pohltí hviezdu

Anonim

Tajomné plemeno čiernej dierky sa prejavuje, keď pohltí hviezdu

priestor

Michael Irving

19. júna 2018

2 obrázky

Tím našiel nové dôkazy o strednej hmotnosti triedy čiernych dier, ktoré už dávno boli navrhnuté, ale sú zložité na odhalenie (Credit: CfA / M. Weiss)

Zdá sa, že čierne diery spadajú do dvoch hlavných kategórií: relatívne malé a supermasívne. To ponecháva obrovský prázdny stredný priestor a astronómovia už dlho navrhli, aby tam boli medziposchodové čierne diery (IMBHs). V súčasnosti vedci z University of New Hampshire zachytili najdôležitejšie dôkazy o existencii týchto tajomných stredných vecí, ako sa objavuje z temnoty na občerstvenie na nič netušiacu hviezdu.

Dieťa rodiny čiernych dier sú hviezdne hmotné čierne diery, ktoré sa tvoria, keď hviezda zhroutí na konci svojho života a vytvorí objekt s hmotnosťou niekoľkonásobne vyššou než je hmotnosť Slnka. Hneď na druhom konci stupnice sú supermasívne čierne diery, ktoré môžu mať hmotnosť miliónov alebo dokonca miliardy Slnkov a zvyčajne sa nachádzajú v centre galaxií.

Ale existujú aj iné triedy navrhované, aby existovali. Zatiaľ čo niektorí vedci požadujú najväčšie z najväčších, aby sa mohli reklasifikovať ako "ultramasívne " čierne diery, iní hľadajú dôkazy tých, ktorí majú stredne veľké množstvo.

Samozrejme, nie je ľahké nájsť neviditeľné predmety v pitch-black priestore, ale astronómovia majú svoje cesty. Predbežná detekcia možného IMBH bola nájdená sledovaním toho, ako jej gravitácia vyvoláva hviezdy okolo nej ako "kozmická lyžica", ale najlepší spôsob je hľadať, keď sa prihlásia roztrhnutím hviezd, uvedením hviezdne svetlo známe ako udalosť narušenia prílivu (TDE). Ako materiál z nešťastnej hviezdy padá do čiernej dierky, ohrieva sa na milióny stupňov, vytvára neuveriteľne jasné röntgenové žiarivo, ktoré je celkom ľahké vidieť.

A to presne to, čo objavili výskumníci z New Hampshire, s použitím údajov z observatória X-ray Observatory spoločnosti NASA, Swift Satellite a ESA XMM-Newton. Keďže objekt začal zničiť hviezdu v októbri 2003, tím ho dokázal chytiť v zákone, detegujúc obrovské žiarenie s viacnásobnou vlnovou dĺžkou.

Keďže tento podpis vybledol počas nasledujúceho desaťročia, hmotnosť čiernej diery mohla byť meraná prostredníctvom distribúcie emitovaných fotónov nad energiou. A pri tom mohol tím určiť, že je vhodný pre IMBH.

"Máme veľké šťastie, že sme si tento objekt všimli s množstvom vysoko kvalitných údajov, ktoré pomáhajú presne určiť hmotnosť čiernej diery a pochopiť povahu tejto veľkolepej udalosti, " hovorí Dacheng Lin, vedúci autor štúdie. "Skoršie výskumy, vrátane vlastnej práce, videli podobné udalosti, ale buď boli chytené príliš neskoro, alebo boli príliš ďaleko."

Táto metóda je dobrým indikátorom hmotnosti čiernej diery a tento konkrétny prípad poskytuje dobré dôkazy o existencii IMBH. Navyše by to mohlo pomôcť vysvetliť, prečo astronómovia mali toľko ťažkostí so spozorovaním týchto stredných objektov napriek ich predpokladanému spoločnému charakteru. Hromadné udalosti, ktoré poškodzujú hviezdy, sú pomerne zriedkavé, takže stredné čierne diery často nevychádzajú zo skrývania.

"Z teórie tvorby galaxií očakávame veľa hviezdnych stredne hromadných čiernych dier v hviezdnych zoskupeniach, " hovorí Lin. "Existuje však veľa, veľmi málo, o čom vieme, pretože sú zvyčajne neuveriteľne tiché a veľmi ťažko zistiteľné a energetické výbuchy od stretávacích hviezd, ktoré sú roztrhané, sa tak často vyskytujú."

Výskum bol publikovaný v časopise Nature Astronomy .

Zdroj: Univerzita v New Hampshire

Tím našiel nové dôkazy o strednej hmotnosti triedy čiernych dier, ktoré už dávno boli navrhnuté, ale sú zložité na odhalenie (Credit: CfA / M. Weiss)

Hostiteľská galaxia sa môže pozerať v strede ako biele / žlté svetlo z údajov Hubbleu, zatiaľ čo fialovo biely bod v spodnej časti zobrazuje vyžarovanie röntgenových lúčov (vďaka údajom Chandry) stredného čierneho otvoru, (Kredit: Röntgen: NASA / CXC / UNH / D. Lin a kol., Optické: NASA / ESA / STScI)