La fiecare nouă ore, misterioasa gaură neagră strălucește puternic

Recent, un telescop periodic cu raze X dintr-o galaxie îndepărtată a fost detectat de telescopul ESA. Cauza misteriosului fenomen nu a fost încă complet elucidată, cu excepția faptului că blițul cu raze X, care poate fi detectat la fiecare nouă ore, este cauzat de o gaură neagră supermasivă. Cercetătorii și-au publicat descoperirea în revista Nature.

Blițuri ciudate de la 250 de milioane de ani lumină distanță

Misiunea multi-oglindă cu raze X a ESA (XMM-Newton) este o radiografie periodică dintr-o galaxie îndepărtată care a detectat blițuri în decembrie anul trecut.

Galaxia GSN 069 se află la aproximativ 250 de milioane de ani lumină de Pământ, care are o gaură neagră activă în miezul său, iar razele X periodice, după cum s-a constatat, provin din.

Galaxia GSN 069, la 250 de milioane de ani lumină distanță, mărită în câmpul din stânga jos al cadrului, ascunzând o gaură neagră supermasivă Sursa: Raze X: NASA/CXO/CSIC-INTA/G.Miniutti și colab.; Optic: DSS/Centrul de observare a razelor X Chandra

Pe 24 decembrie 2018, strălucirea s-a intensificat la 100 de factori, cercetătorii au observat prima dată această iluminare bruscă.

Apoi a dispărut la normal în decurs de o oră și a clipit din nou 9 ore mai târziu.

Găurile negre uriașe „pâlpâie” ca o lumânare, dar acest tip de schimbare periodică intensă, care a fost observată în nucleul GSN 069 încă din decembrie anul trecut, este un fenomen complet nou.

Sursa telescopului cu raze X XMM-Newton: YouTube

Combinând date de la Observatorul de raze X Chandra al NASA și Telescopul de raze X XMM-Newton al ESA, cercetătorii au observat gaura neagră care se comportă în mod excepțional mai mult de 2 luni. În acest timp, a fost descoperită periodicitatea regulată a flash-urilor cu raze X într-o probă repetitivă.

Gura neagră supermasivă GSN 069 a inhalat patru luni de material la fiecare nouă ore (Ilustrația imaginii) Sursa: Dunya News

Toate acestea sunt dovezi că gaura neagră este calculată a fi foarte mare la fiecare aproximativ 9 ore,

consumă o substanță care este de patru ori masa Lunii.

Observatorul de raze X Chandra Sursa: NASA

Cercetătorii au observat deja aceste tipuri de „mese” obișnuite în găurile negre în masă de stele, dar niciodată în găurile negre supermasive.

Poate fi mai frecvent decât ceea ce arată observațiile

Deși un astfel de fenomen nu a fost observat până acum, astrofizicienii cred că poate fi încă obișnuit în Univers.

Este probabil ca până acum acest fenomen ciudat să nu fi fost identificat,

deoarece găurile negre din nucleele galaxiilor îndepărtate sunt de obicei de un milion de ori sau chiar de un miliard de ori masa Soarelui,

și sunt mult mai mari decât gaura neagră descoperită în GSN 069, care cântărește „doar” de 400.000 de ori mai mult decât masa Soarelui.

Găurile negre supermasive pot fi de până la un miliard de ori mai mari decât masa solară (ilustrația imaginii) Sursa: Universe Today

Cu cât masa unei găuri negre este mai mare, cu atât fluctuează mai încet, astfel încât o gaură neagră supermasivă tipică erupe la fiecare câteva luni sau ani, făcând detectarea ei puțin probabilă, deoarece observațiile rareori se întind pe o perioadă atât de lungă. (Găurile negre supermasive sunt cele mai mari în masă, iar observațiile arată că centrul a aproape fiecarei galaxii ascunde un astfel de corp ceresc.)

Acest fenomen se numește erupții quazi-periodice (QPE).

Emisia de raze X este generată din materialul care fuzionează cu gaura neagră - din ceea ce atrage, absoarbe în timpul acumulării - atunci când se încălzește în timpul procesului de absorbție. Procesele din placa de acumulare pot provoca acest fenomen, legat de instabilitatea curentului de acumulare în apropierea găurii negre centrale.

Imagine mărită a miezului galaxiei GSN 069 Sursa: Raze X: NASA/CXO/CSIC-INTA/G.Miniutti și colab.; Optic: DSS/Centrul de observare a razelor X Chandra

De asemenea, este posibil ca materialul plăcii de acumulare să interacționeze cu o altă gaură neagră,

sau cu resturile unei stele rupte anterior de o gaură neagră.

Sistemul descoperit acum oferă astronomilor o șansă bună de a studia mai atent modul în care gazul fierbinte curge în jurul unei găuri negre uriașe și, în cele din urmă, modul în care este „consumat”.

Ilustrație artistică a unei găuri negre Sursa: Invers

QPE-urile pot ajuta la explicarea modelelor nedumeritoare observate până acum în comportamentul unor găuri negre active.

Cele mai misterioase obiecte de neînțeles din univers

O gaură neagră este un obiect de densitate extremă care are o forță gravitațională atât de mare încât chiar și lumina nu-și poate părăsi suprafața. Existența găurilor negre a fost deja prezisă de teoria relativității generale a lui Albert Einstein.

Teoria relativității generale a lui Einstein a prezis teoretic existența găurilor negre Sursa: Origo

Regiunea din jurul găurii negre în care viteza de evacuare atinge viteza luminii se numește orizont de eveniment. Orice lucru care se întâmplă în acest interior va rămâne invizibil pentru totdeauna.

Gaura neagră are un efect dramatic asupra mediului său cosmic și a vecinilor săi apropiați;

devorează stelele din apropiere în timpul exploziilor puternice de raze gamma,

iar în unele zone se oprește, în altele, dimpotrivă, intensifică creșterea noilor stele.

Deci, înghițiți o stea apropiată în gaura neagră (desen fantasy) Sursa: NASA

Majoritatea găurilor negre provin din rămășițele stelelor mari distruse într-o explozie de supernovă

(coliziunea stelelor poate avea ca rezultat și găuri negre), în urma unui colaps gravitațional (colaps gravitațional) în urma unei explozii de supernova.

Imaginea compusă prezintă o supernovă din galaxia M100 care s-a născut din explozia supernovei SN1976C și poate conține cea mai tânără gaură neagră cunoscută din cartierul nostru Sursa: https://www.space.com/11425-photos-supernovas-star-explosions html

Pe măsură ce nucleul stelei gigant în descompunere se prăbușește, peste o anumită limită de masă, prăbușirea devine de neoprit și la un moment dat gravitația devine atât de puternică încât viteza de evacuare de pe suprafața nucleului care se prăbușește crește la viteza luminii.

O reprezentare artistică a orizontului evenimentelor găurii negre. Orizontul evenimentelor este granița în care predomină doar forța gravitațională a găurii negre Sursa: Wikimedia Commons

Prin urmare, nimic nu poate părăsi, nici măcar lumina,

de aceea aceste obiecte cu o forță gravitațională super-densă și teribilă sunt numite găuri negre. Materia interstelară lângă o gaură neagră este atrasă de forța gravitațională a obiectului, un proces de acumulare.

Materialul interestelar din apropierea găurii negre este aspirat din cauza forței gravitaționale mari a corpului ceresc Sursa: Raze X: NASA/CXC/UMass/D. Wang și colab.; Optică: NASA/ESA/STScI/D.Wang și colab.; IR: NASA/JPL-Caltech/SSC/S.Stolovy/Chandra X-Ray Observatory Center

Un fenomen similar are loc atunci când o stea se apropie de o gaură neagră, deoarece la o anumită distanță forța gravitațională a găurii negre o rupe pe stea și aspiră materialul ei. Pe măsură ce gravitația găurii situate se accelerează, materialul atras accelerează și se încălzește.,

și între timp emite raze X în spațiu.

Materialul care cade în gaura neagră își pierde structura atomică tradițională.

În serviciul științei timp de două decenii

Deoarece atmosfera Pământului absoarbe razele X, doar un telescop plasat în spațiu poate detecta și studia sursele de raze X cosmice. Prin urmare, descoperirea nu ar fi fost posibilă fără XMM Newton.

XMM-Newton Space Observatory este cel mai puternic telescop orbital cu raze X,

care examinează universul din gama fierbinte de raze X, în primul rând stelele de neutroni, găurile negre și galaxiile active.

Ilustrație artistică a telescopului cu raze X XMM-Newton Sursa: ESA

XMM-Newton este capabil să detecteze mult mai multe surse de raze X decât oricare dintre predecesorii săi și poate fi un mare ajutor în rezolvarea multor mistere cosmice interesante, cum ar fi ceea ce s-ar putea întâmpla în și în jurul găurii negre sau modul în care s-ar fi putut forma galaxiile în universul timpuriu.

Ilustrație artistică a modului în care o gaură neagră înghite o stea de neutroni. Sursă: https://www.space.com/black-hole-swallows-neutron-star-gravitational-waves.html

Cele 3 telescoape ale dispozitivului sunt acoperite fiecare de 58 de oglinzi de nichel cilindrice subțiri de napolitane. Suprafețele oglinzii sunt realizate dintr-un material,

care nu absoarbe razele X.,

și proiectat astfel încât razele de intrare să se ciocnească cu oglinzile într-un unghi îngust, deoarece aceasta este singura modalitate de a reflecta eficient razele X și de a le direcționa către un punct focal.

Structura XMM-Newton Sursa: HEASARC-NASA

Agenția Spațială Europeană (ESA) a lansat XMM-Newton pe 10 decembrie 1999, care a explorat adâncurile universului de la lansare.