Концепцията за струя с черна дупка не е нова, но все още имаме много да научим за сместа от частици, намиращи се в близост до тях. Чрез използването на обсерваторията XMM-Нютон на ESA астрономите разглеждаха черна дупка в нашата галактика и откриха някои изненадващи резултати.
Както знаем, черните дупки на звездна маса поемат материали от близките звезди. Материята от тези придружителни звезди се отдръпва от родителското тяло към черната дупка и излъчва темптура, толкова интензивна, че излъчва рентгенови лъчи. Черната дупка обаче не винаги поглъща всичко, което идва по пътя си. Понякога те отхвърлят малки порции от тази постъпваща маса, изтласквайки я под формата на набор от мощни струи. Тези струи също хранят околностите, освобождавайки както маса, така и енергия ... ограбвайки черната дупка на горивото.
Чрез изучаването на струйния състав изследователите успяват по-добре да определят какво попада в черна дупка и кое не. Чрез наблюдения, направени на дължината на вълната на електромагнитния спектър, видяхме електрони, които се разрушават заедно с почти скоростта на светлината. Въпреки това не е ясно определено дали отрицателният заряд на електроните се допълва от техните анти-частици, позитрони или по-скоро от по-тежки положително заредени частици в струите, като протони или атомни ядра. " Със силата на XMM-Newton зад тях астрономите имаха възможността да разгледат двойна двойна система, наречена 4U1630–47 - кандидат, известен с неочаквани изблици на рентгенови лъчи за сегменти от време, които продължават между месеци и години.
„В нашите наблюдения открихме признаци на силно йонизирани ядра от два тежки елемента, желязо и никел“, казва Мария Диас Триго от Европейската южна обсерватория в Мюнхен, Германия, водещ автор на документа, публикуван в списанието Nature. „Откритието дойде като изненада - и то добро, тъй като показва без съмнение, че съставът на струите с черни дупки е много по-богат от просто електрони.“
През септември 2012 г. екип от астрономи, оглавен от д-р Диаз Триго и сътрудници, наблюдава 4U1630–47 с XMM-Newton. Те подкрепиха своите наблюдения и с почти едновременни радио наблюдения, взети от Австралийския телескоп Compact Array. Въпреки че проучванията са направени близо един до друг - само за няколко седмици - резултатите не биха могли да бъдат по-различни.
Според екипа на Триго първоначалният набор от наблюдения вдигнал рентгенови подписи от акредиращия диск, но в радиолента нямало никаква активност. Това е показател, че самолетите не са били активни по това време. Въпреки това, във втория набор от наблюдения имаше активност както в рентгена, така и в радиото ... струите се бяха включили отново! Докато изследваха рентгеновите данни от втория набор, те откриха и железни ядра в движение. Тези частици се движеха както към, така и от XMM-Newton - доказателство, че йоните са част от близнаци, насочени в противоположни посоки. Това обаче не е всичко. Имаше и доказателства, че ядрата на никела сочат към обсерваторията.
„От тези„ пръстови отпечатъци “на желязо и никел бихме могли да покажем, че скоростта на струята е много висока, около две трети от скоростта на светлината“, казва съавторът Джеймс Милър-Джоунс от университетския възел в Къртин Международен център за радиоастрономически изследвания в Пърт, Австралия.
„Нещо повече, наличието на тежки атомни ядра в черните дупки означава, че масата и енергията се пренасят от черната дупка в много по-големи количества, отколкото сме мислили по-рано, което може да окаже влияние върху механизма и скоростта, с която черната дупка акредитира материята ”, добавя съавторът Симоне Миляри от университета в Барселона, Испания.
Удивителни нови открития? Е ... да. За типична черна дупка на звездна маса това е първият път, когато в струите са открити тежки ядра. Към настоящия момент има само „още една двойна рентгенова снимка, която показва подобни сигнатури от атомни ядра в своите струи - източник, известен като SS 433. Тази система с черна дупка обаче се характеризира с необичайно висока степен на натрупване, която затруднява сравняването на свойствата му с тези на по-обикновените черни дупки. " Чрез тези нови наблюдения на 4U1630–47 астрономите ще могат да попълват информационни пропуски за това, което причинява появата на струи в дисковете за акредиране на черна дупка и какво ги задвижва.
„Докато сега знаем много за черните дупки и какво се случва около тях, образуването на струи все още е голяма загадка, така че това наблюдение е основна стъпка напред в разбирането на това завладяващо явление“, казва Норберт Шартел, XMM-Newton на ESA Проект Учен.
Оригинален източник на история: Прессъобщение на ESA.
