В Млечном Пути обнаружена странная черная дыра

Черная дыра изображение

Международная группа астрофизиков обнаружила большие различия в яркости света, наблюдаемого около одной из ближайших черных дыр в нашей Галактике.

Этот объект, MAXI J1820 + 070, вспыхнул как новый транзиент рентгеновского излучения в марте 2018 года и был обнаружен японским рентгеновским телескопом на борту МКС. Эти переходные процессы, системы, которые демонстрируют сильные вспышки, представляют собой двойные звезды, состоящие из звезды с малой массой, похожей на наше Солнце, и гораздо более компактного объекта, который может быть белым карликом, нейтронной звездой или черной дырой. В этом случае MAXI J1820 + 070 содержит черную дыру, которая как минимум в 8 раз превышает массу нашего Солнца.

Первые результаты были опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Ведущим автором нового исследования является доктор Джессимол Томас, научный сотрудник Южноафриканской астрономической обсерватории (SAAO).

Открытие, представленное в статье, было сделано на основе обширной и подробной кривой блеска, полученной в течение почти года преданными любителями со всего мира, которые входят в AAVSO (Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд).

MAXI J1820 + 070 — один из трех самых ярких рентгеновских транзиентов, когда-либо наблюдавшихся, что является следствием его близости к Земле и нахождения за пределами затемняющей плоскости нашей Галактики Млечный Путь. Так как он оставался ярким в течение многих месяцев, это сделало возможным следить за многими любителями.

Профессор Фил Чарльз, исследователь из Саутгемптонского университета и член исследовательской группы, объяснил: «Материал нормальной звезды втягивается компактным объектом в окружающий его аккреционный диск из спиралевидного газа. Массивные вспышки происходят, когда материал в диске становится горячим и нестабильным, накапливается на черной дыре и высвобождает большое количество энергии, прежде чем пересечь горизонт событий. Этот процесс хаотичен и сильно варьируется, варьируется во времени от миллисекунд до месяцев».

Группа ученых создала визуализацию системы, показывающую, как огромное рентгеновское излучение исходит очень близко от черной дыры, а затем облучает окружающее вещество, особенно аккреционный диск, нагревая его до температуры около 10 000 К, который рассматривается как излучаемый визуальный свет. Вот почему по мере уменьшения рентгеновской вспышки уменьшается и оптический свет.

Но что-то неожиданное произошло почти через 3 месяца после начала вспышки, когда оптическая кривая блеска начала огромную модуляцию — что-то вроде поворота диммера вверх и вниз и почти удвоение яркости на пике — в течение примерно 17 часов. Тем не менее, не было никаких изменений в рентгеновском выходе, который оставался стабильным. В то время как небольшие квазипериодические видимые модуляции наблюдались в прошлом во время других кратковременных рентгеновских вспышек, но ничего подобного раньше не наблюдалось.

Ученые не могли понять, что было причиной такого необычного поведения?

«Мы могли довольно быстро исключить обычное объяснение того, что рентгеновские лучи освещали внутреннюю поверхность звезды-донора, потому что просветление происходило в неподходящее время», — сказал профессор Чарльз и добавил, что это также не может быть связано с изменением света от того места, где поток массопередачи попадает на диск, поскольку модуляция постепенно перемещается относительно орбиты.

Это оставило только одно возможное объяснение: огромный поток рентгеновских лучей облучал диск и заставлял его деформироваться. Деформация обеспечивает огромное увеличение площади диска, которая может быть освещена, тем самым значительно увеличивая визуальный световой поток при просмотре в нужное время. Такое поведение наблюдалось в рентгеновских двойных системах с более массивными донорами, но никогда не наблюдалось в транзиенте черной дыры с донором с низкой массой, подобным этому. Это открывает совершенно новые возможности для изучения структуры и свойств искривленных аккреционных дисков.

Профессор Чарльз отметил: «Этот объект обладает замечательными свойствами среди уже интересной группы объектов, которые могут многое рассказать нам о конечных точках звездной эволюции и образовании компактных объектов. Мы уже знаем о паре десятков двойных системах черных дыр в нашей Галактике, каждая из которых имеет массу от 5 до 15 масс Солнца. Все они растут за счет наращивания материи, которое мы так впечатляюще наблюдаем здесь».

Приблизительно 5 лет назад в рамках крупной научной программы на Южноафриканском большом телескопе (SALT) по изучению переходных объектов был проведен ряд важных наблюдений компактных двойных систем, включая системы черных дыр, такие как MAXI J1820 + 070.

Главный исследователь этой программы профессор Бакли заявил: «SALT — идеальный инструмент для изучения изменяющегося поведения этих рентгеновских двойных систем во время их вспышек, который он может регулярно контролировать в течение периодов от недель до месяцев и может координироваться с наблюдения с других телескопов, в том числе космических».

Курсор также писал о катаклизме нового типа в космосе: обнаружено первое слияние черной дыры и нейтронной звезды.

Кроме этого, ученые спроектировали новую ловушку для антиматерии, что узнать одну из главных тайн Вселенной. Новая ловушка охлаждает антиматерию с помощью лазеров.

Физики впервые подтвердили одну из теорий Стивена Хокинга о черных дырах. Физики впервые экспериментально подтвердили одну из теорий Стивена Хокинга о черных дырах. Теорема Хокинга предсказала, что площадь горизонта событий черной дыры никогда не может уменьшиться.

Стало известно, что ученые предсказали гибель необычной черной экзопланеты.

Ранее Курсор писал, что 20 планет за пределами Солнечной системы более пригодны для жизни, чем Земля, а астрономы уже назвали четыре самые многообещающие планеты для жизни.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ: