Изображение на централната зона на галактиката звезден изблик M82. Кредит за изображение: НАСА Увеличи
Учените, използващи рентгеновия хронометър Роси на НАСА, са открили обречена звезда в орбита, която изглежда черна дупка със среден размер? теоретизирана категория „черна дупка“ между тях, която се избягва от потвърждение и обезсърчава учените повече от десетилетие.
С откриването на звездата и нейния орбитален период учените вече са на една крачка от измерването на масата на такава черна дупка - стъпка, която би помогнала да се провери нейното съществуване. Периодът и местоположението на звездата вече се вписват в основната теория за това как могат да се формират тези черни дупки.
Екип, воден от проф. Филип Каарет от Университета на Айова, Айова Сити, обяви тези резултати днес в Science Express. Резултатите ще се появят и в броя на 27 януари на Science.
„Ние хванахме тази иначе обикновена звезда в уникален етап от нейната еволюция, към края на живота си, когато тя избухна в фаза на червен гигант“, каза Каарет. „В резултат газът от звездата се разлива в черната дупка, в резултат на което целият регион светва. Това е добре проучен регион на небето и забелязахме звездата с малко късмет и много постоянство. “
Черната дупка е обект, толкова плътен и с гравитационна сила, толкова интензивен, че нищо, дори и светлина, не може да избяга от дърпането си веднъж в рамките на своята граница. Областта на черна дупка става видима, когато материята падне към нея и се нагрява до високи температури. Тази светлина се излъчва преди материята да премине границата, наречена хоризонт на събитията.
Нашата галактика е изпълнена с милиони черни дупки на звездна маса, всяка с маса от няколко слънца. Те се образуват от колапса на много масивни звезди. Повечето галактики притежават в основата си свръхмасивна черна дупка, съдържаща масата от милиони до милиарди слънца, ограничени в регион, не по-голям от нашата Слънчева система. Учените не знаят как се образуват тези форми, но това може да доведе до срив на огромни количества първичен газ.
„През изминалото десетилетие няколко спътника са открили доказателства за нов клас черни дупки, които биха могли да бъдат между 100 и 10 000 слънчеви маси“, казва д-р Жан Суонк, учен по проекта на Роси Explorer в Центъра за космически полети Goddard на NASA, Greenbelt , Md. "Има дискусии за масите и как ще се образуват тези черни дупки. Роси предостави ново ново разбиране. "
Тези заподозрени черни дупки със средна маса се наричат ултра-светещи рентгенови обекти, защото са ярки източници на рентгенови лъчи. Всъщност повечето от тези оценки на масата на черната дупка се основават единствено на изчисление колко силно е необходимо гравитационното дърпане, за да се получи светлина с дадена интензивност.
Групата на Каарет в университета в Айова, която включва проф. Корнелия Ланг и Мелани Симет, студентка, направи измерване, което може да се използва в уравнението за директно изчисляване на масата. Използвайки пряма нютонова физика, учените могат да изчислят масата на обекта, след като знаят орбитален период и скорост на по-малки обекти, въртящи се около него.
„Ние открихме увеличение и падане на рентгенова светлина на всеки 62 дни, вероятно причинено от орбитата на придружителната звезда около черната дупка“, казва Симет. ? Скоростта ще бъде трудно да се определи, тъй като звездата е разположена в такава затъмнена зона. Това затруднява оптичните и инфрачервените телескопи да наблюдават звездата и да правят изчисления на скоростта. И все пак засега познаването само на орбиталния период е много показателно.
Предполагаемата черна дупка със средна маса, известна като M82 X-1, е добре проучен ултра-светещ рентгенов обект в близък звезден клъстер, съдържащ около милион звезди, опаковани в регион само около 100 светлинни години. Водеща теория предлага множеството звездни сблъсъци за кратък период в претъпкан регион да създадат краткотрайна гигантска звезда, която да се срути в черна дупка с 1000 слънчева маса. Купът близо до M82 X-1 има достатъчно висока плътност, за да образува такава черна дупка. Никой нормален придружител не би могъл да осигури достатъчно гориво, за да накара M82 X-1 да свети толкова ярко. Но орбиталният период от 62 дни предполага, че спътникът трябва да има много ниска плътност. Това се вписва в сценария на издута супер-гигантска звезда, която губи маса с достатъчно висока скорост, че да гори M82 X-1.
„С това откритие на орбиталния период сега имаме една постоянна картина на цялата еволюция на бинарен апарат с черна дупка със средна маса“, каза Каарет. „Той се формира в„ супер “звезден клъстер; след това черната дупка превзе другарска звезда; придружителната звезда се разви до гигантската сцена; и сега го разглеждаме като изключително светещ рентгенов източник, тъй като придружителната звезда се е разширила и захранва черната дупка. "
Оригинален източник: NASA News Release
