A fekete lyukú sugárhajtómű fogalma nem új, de még mindig sokat kell tanulnunk a közeli részecskék keverékéről. Az ESA XMM-Newton Observatory használatával a csillagászok egy pillantást vettek egy galaxisunk fekete lyukára, és meglepő eredményeket találtak.
Mint tudjuk, a csillagtömegű fekete lyukak a közeli csillagok anyagát veszik fel. Az ezekből a csillagokból származó anyagot eltávolítják a szülő testétől a fekete lyuk felé, és olyan intenzív hőt sugároz, hogy röntgenfelvételeket bocsát ki. Ugyanakkor egy fekete lyuk nem mindig emészt be mindent, ami a maga útjába kerül. Időnként elutasítják a bejövő tömeg kis részeit, és nagy teljesítményű fúvókák formájában tolják el. Ezek a fúvókák táplálják a környezetet is, és felszabadítják mind a tömeget, mind az energiát ... megfosztják az üzemanyag fekete lyukát.
A sugárhajtású összetétel tanulmányozásával a kutatók jobban meg tudják határozni, hogy mi kerül a fekete lyukba, és mi nem. Az elektromágneses spektrum rádióhullámhosszán végzett megfigyelések révén láttuk, hogy az elektronok majdnem a fénysebesség mellett összeomlanak. Nem világos azonban, hogy az elektronok negatív töltését kiegészítik-e azok anti-részecskéi, pozitronjai, vagy inkább a fúvókákban lévő nehezebb pozitív töltésű részecskék, mint például a protonok vagy az atommagok. " Az XMM-Newton hatalmával a csillagászoknak lehetősége nyílt megvizsgálni a 4U1630–47 nevű fekete lyukú bináris rendszert - egy jelöltnek, akiről ismert, hogy váratlanul röntgen kitörések hajtanak végre olyan időszakokra, amelyek hónapok és évek között tartanak.
„Megfigyeléseinkben két nehéz elem, a vas és a nikkel erősen ionizált magjainak jeleit találtuk. "A felfedezés meglepetésként jött - és jó is, mivel kétségtelenül azt mutatja, hogy a fekete lyukú fúvókák összetétele sokkal gazdagabb, mint az elektronok."
2012 szeptemberében Dr. Díaz Trigo és munkatársak által vezetett csillagászok egy csoportja a 4U1630–47-es megfigyelést végezte az XMM-Newtonnal. Megfigyeléseiket az Ausztráliai Teleszkópos Kompakt Array-ből vett szinte egyidejű rádiómegfigyelésekkel is alátámasztották. Annak ellenére, hogy a vizsgálatokat egymáshoz közel végezték el - mindössze néhány hét alatt - az eredmények nem lehetett volna különbözõk.
A Trigo csapata szerint a kezdeti megfigyelési csoport röntgen aláírásokat vett fel az akkripciós lemezről, de a rádióban nem volt tevékenység. Ez azt jelzi, hogy a fúvókák abban az időben nem voltak aktívak. A második megfigyelési sorozatban azonban aktivitás történt mind a röntgenben, mind a rádióban ... a fúvókák visszakapcsoltak! A második készlet röntgenadatainak vizsgálatakor mozgásban lévő vasmagokat is találtak. Ezek a részecskék mind az XMM-Newton felé, mind pedig felé mozogtak - bizonyított, hogy az ionok az ellenkező irányba irányuló ikerfúvókák részei. Ez azonban nem minden. Azt is bizonyították, hogy a nikkelmagok az obszervatórium felé mutatnak.
"Ezekből a vas- és nikkel-ujjlenyomatokból megmutathatjuk, hogy a sugárhajtómű sebessége nagyon nagy, a fénysebesség kb. Kétharmadában" - mondja James Miller-Jones társszerző a Curtin Egyetem csomópontjáról. A rádiócsillagászati kutatás nemzetközi központja, Perth, Ausztrália.
„Ezenkívül a nehéz atommagok jelenléte a fekete lyukú fúvókákban azt jelenti, hogy a tömeg és az energia sokkal nagyobb mennyiségben kerülnek a fekete lyukból, mint azt korábban gondoltuk, ami hatással lehet a fekete lyuk mechanizmusára és sebességére. számít az anyagnak ”- tette hozzá Simone Migliari, a spanyol barcelonai egyetem társszerzője.
Érdekel az új eredmények? Nos igen. Egy tipikus csillagtömegű fekete lyuk esetében ez az első alkalom, hogy a fúvókák során nehézmagokat detektáltak. Jelenleg csak egy másik olyan röntgen-bináris, amely hasonló jeleket mutat az atommagokból a sugárcsövekben - egy SS 433 néven ismert forrás. Ezt a fekete lyukrendszert azonban szokatlanul magas akkumulációs sebesség jellemzi, amely megnehezíti tulajdonságainak összehasonlítását a szokásosabb fekete lyukak tulajdonságaival. ” A 4U1630–47. Számú új megfigyelés révén a csillagászok információs hiányosságokat tudnak kitölteni arról, hogy mi okozza a fúvókákat a fekete lyuk akkreditációs lemezeiben, és mi hajtja őket.
"Noha sok mindent tudunk a fekete lyukakról és arról, hogy mi történik körülöttük, a fúvókák kialakulása továbbra is nagy rejtvény, tehát ez a megfigyelés nagy előrelépést jelent e lenyűgöző jelenség megértésében" - mondta Norbert Schartel, az ESA XMM-Newton Projekt tudós.
Eredeti történet forrása: az ESA sajtóközleménye.
