Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Вторник, 27.06.2017, 14:44

Вселенная Сегодня » 2013 » Ноябрь » 14 » Копаясь в тайнах джетов черной дыры

14.11.2013
Копаясь в тайнах джетов черной дыры
Автор: Tammy Plotner



Черная дыра с диском и джетами (релятивистскими струями). Предоставлено: ЕКА.

Концепция джета (релятивистской струи) черной дыры не нова, но мы все еще должны многое узнать о смеси частиц, обнаруженных в их окрестностях. Через использование Обсерватории ЕКА XMM-Newton астрономы взглянули на черную дыру в нашей галактике и обнаружили кое-какие удивительные результаты.

Как мы знаем, черные дыры звездных масс берут вещества из соседних звезд. Материя из этих звезд-компаньонов выталкивается из родительского небесного тела в направлении черной дыры и излучает температуру так интенсивно, что она испускает рентгеновское излучение. Тем не менее, черная дыра не всегда глотает все, что появляется на ее пути. Иногда они извергают малые количества этой поступающей массы, выталкивая ее в форме ряда мощных джетов. Эти джеты также питают окрестности, выпуская как массу, так и энергию... отнимая у черной дыры топливо.

Через изучение состава джета, исследователи смогли лучше определить то, что вбирает в себя черная дыра, а что нет. "Через наблюдения, проведенные в радиоволнах электромагнитного спектра, мы увидели электроны, мчащиеся почти со скоростью света. Тем не менее, не точно определено, дополняется ли отрицательный заряд электронов их античастицами, позитронами, или более тяжелыми положительно заряженными частицами в джетах, такими как протоны или атомные ядра". С силой XMM-Newton, стоящей за ними, астрономы имели возможность исследовать бинарную систему черных дыр, названную 4U1630–47 - кандидат, известный за неожиданные выбросы рентгеновского излучения в отрезки времени, которые длятся от месяцев до лет.

"В наших наблюдениях мы обнаружили признаки сильно ионизированных ядер двух тяжелых элементов, железа и никеля", говорит María Díaz Trigo из Европейской Южной Обсерватории в Мюнхене, Германия, ведущий автор статьи, опубликованной в журнале Nature. "Открытие появилось неожиданно - и хорошее, поскольку показывает, вне всякого сомнения, что состав джетов черной дыры гораздо богаче, чем просто электроны".

В сентябре 2012 года команда астрономов, возглавляемая Доктором Díaz Trigo, и коллеги наблюдали 4U1630–47 с помощью XMM-Newton. Они также усилили свои наблюдения почти одновременными радионаблюдениями, проводимыми из Australia Telescope Compact Array. Даже хотя исследования проводились близко друг к другу - в пределах пары недель - результаты не могли бы сильно отличаться.

Согласно команде Trigo, первоначальный ряд наблюдений поймал сигнатуры рентгеновского излучения из аккреционного диска, но не было никакой активности в радио диапазоне. Это индикатор того, что джеты не были активны в то время. Тем не менее, во втором ряде наблюдений, была активность как в рентгеновском излучении, так и в радио... джеты вернулись! Когда они исследовали данные рентгеновского излучения из второго ряда наблюдений, ученые также обнаружили железные ядра в движении. Эти частицы двигались к и от XMM-Newton - доказательство того, что ионы были частью джетов-близнецов, нацеленных в противоположных направлениях. Но это еще не все. Также имелось доказательство ядер никеля, направляющихся в сторону обсерватории.

"Из этих "отпечатков" железа и никеля мы могли бы показать, что скорость джета очень высокая, около 2/3 скорости света", говорит соавтор James Miller-Jones из Curtin University, узла Международного Центра Исследований в Радиоастрономии в Перте, Австралия.

"Более того, присутствие тяжелых атомных ядер в джетах черной дыры означает, что масса и энергия уносятся из черной дыры в гораздо больших количествах, чем мы ранее предполагали, что может иметь воздействие на механизм и скорость, с которой черная дыра аккумулирует материю", добавляет соавтор Simone Migliari из Университета Барселоны, Испания.

Новые находки поразительны? Да. Для типичной черной дыры звездной массы в первый раз были обнаружены тяжелые ядра внутри джетов. В настоящее время есть только "одна другая рентгеновская бинарная система, которая показывает подобные сигнатуры из атомных ядер в своих джетах - источник, известный как SS 433. Эта система с черной дырой характеризуется необычно высокой скоростью аккреции, что делает ее сложной для сравнения ее свойств с более обычными черными дырами". Через эти новые наблюдения 4U1630–47 астрономы смогут заполнить информационные пробелы в том, что вызывает джеты в аккреционных дисках черных дыр, и что управляет ими.

"Хотя мы теперь знаем много о черных дырах и том, что происходит вокруг них, формирование джетов - все еще большая загадка, поэтому эти наблюдения являются главным шагом к пониманию этого захватывающего явления", говорит Norbert Schartel, научный сотрудник XMM-Newton.

Источник: ESA Press Release.


Название прочитанной вами статьи "Копаясь в тайнах джетов черной дыры".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 2717 | Теги: Обсерватория XMM Newton, 4U1630–47, тяжелое атомное ядро, релятивистская струя, черные дыры, джет | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]