Омир Симпсън би бил тъжен: скорошните наблюдения на бинарната система на черна дупка и нейната придружителна звезда показаха отдръпването на аккреционния диск във формата на поничка около черната дупка. Това свиване на „поничка“ се наблюдава при наблюдения на бинарната система GX 339-4, система, съставена от звезда, сходна по маса на Слънцето, и черна дупка от десет слънчеви маси.
Докато черната дупка се храни с газ, изтичащ от орбиталната звезда, промяната в потока на газ произвежда различен размер в диска с материя, който се натрупва около черната дупка във форма на торус. За първи път бяха измерени промените в размера на този диск, показвайки колко по-малък става поничката.
GX-339-4 се намира на 26 000 светлинни години в съзвездието Ара. На всеки 1,7 дни в системата звезда обикаля около по-масивната черна дупка. Тази система и други подобни на нея показват периодични изблици на рентгенова активност, когато газ, откраднат от звездата от черната дупка, се нагрява в диска за натрупване, който се натрупва около черната дупка. През последните седем години системата имаше четири енергийни изблици през последните седем години, което я прави доста активна черна дупка / звездна двоична система.
Попадащият в дупката материал образува струи от силно енергизирани фотони и газ, един от които е насочен в посока на Земята. Именно тези реактивни екипи наблюдават екип от международни астрономи, използващи рентгеновата обсерватория Сузаку, оперирана съвместно от Японската агенция за аерокосмическо проучване и НАСА и спътника на рентгенологичния изследовател на НАСА. Резултатите от техните наблюдения бяха публикувани в броя от 10 декември на Астрофизичните списания.
Въпреки че системата беше слаба, когато те измерваха с телескопите, тя произвеждаше стабилни струи на рентгенови лъчи. Екипът търси подписа на рентгенови спектрални линии, получени от флуоресценцията на железни атоми в диска. Силната гравитация на черната дупка измества енергията на рентгеновите лъчи, произведени от желязото, оставяйки характерна спектрална линия. Чрез измерване на тези спектрални линии те успяха да определят с доста голяма увереност размера на свиващия се диск.
Ето как става свиването: частта от диска, която е по-близо до черната дупка, е по-плътна, когато от звездата, която я придружава, изтича повече газ. Но когато този поток се намали, вътрешната част на диска се нагрява и се изпарява. По време на най-ярките периоди на изхода на черната дупка дискът се изчислява на около 30 км (20 мили) от хоризонта на събитията на черната дупка, докато през по-ниските периоди на светене дискът се отдръпва на повече от 27 пъти по-нататък, или на 1000 км (600 мили) от ръба на черната дупка.
Това има важно значение при изследването на това как черните дупки образуват струите си; въпреки че акреционният диск се изпарява близо до черната дупка, тези струи остават с постоянен изход.
Джон Томсик от лабораторията за космически науки в Калифорнийския университет, Бъркли каза в прессъобщението на НАСА, „Това не ни казва как се образуват самолети, но ни казва, че струите могат да бъдат пускани дори когато нарастването с висока плътност поток е далеч от черната дупка. Това означава, че потокът с ниска плътност на натрупване е най-важната съставка за образуването на стабилна струя в система от черни дупки. "
Прочетете предварителната версия на писмото на екипите. Ако искате повече информация за това как рентгеновите лъчи от дисковете около черните дупки могат да ви помогнат да определите формата им и да се въртите, вижте статия от Space Magazine от 2003 г., Iron Iron може да помогне да определите дали черна дупка се върти.
Източник: прессъобщение на НАСА / Сузаку
