Az M82 csillagszóró galaxis központi régiójának képe. Kép jóváírása: NASA Kattintson a nagyításhoz
A NASA Rossi X-ray Timing Explorer-jét használó tudósok egy elítélt csillagot találtak, amely körüli körüli körüli körüli pályán látszik, hogy egy közepes méretű fekete lyuk? a fekete lyuk elméleti „köztes” kategóriája, amely már több mint egy évtizeden át kijátszotta a megerősítést és frusztrálta a tudósokat.
A csillag felfedezésével és annak orbitális periódusával a tudósok egy lépésre vannak egy ilyen fekete lyuk tömegének mérésétől, amely lépés segítene ellenőrizni a létezését. A csillag kora és elhelyezkedése már beleilleszkedik a fő elméletbe, hogy ezek a fekete lyukak miként alakulhatnak ki.
Az Iowa Citybeli Iowai Egyetem professzora, Philip Kaaret vezetése alatt álló csapat ma bejelentette ezeket az eredményeket a Science Express-ben. Az eredmények a Science január 27-i számában is megjelennek.
"Megkaptuk ezt az egyébként közönséges csillagot evolúciójának egyedülálló szakaszában, életének vége felé, amikor egy vörös óriási szakaszba hullott" - mondta Kaaret. „Ennek eredményeként a csillagból származó gáz kifolyik a fekete lyukba, és az egész régió felgyullad. Ez egy jól megvizsgált régió az égbolton, és kis szerencsével és sok kitartással megfigyeltük a csillagot. "
A fekete lyuk olyan sűrű tárgy és olyan intenzív gravitációs erővel bír, hogy semmi sem, még fény sem, nem tud menekülni a vonzásából a határain belül. A fekete lyuk régió láthatóvá válik, amikor az anyag felé esik és magas hőmérsékleten melegszik. Ezt a fényt bocsátják ki, mielőtt az anyag átlépné a határt, amelyet eseményhorizontnak neveznek.
Galaxisunkat millió csillagtömegű fekete lyuk tölti be, mindegyik néhány nap tömegével. Ezek a nagyon hatalmas csillagok összeomlásából származnak. A legtöbb galaxis magjában egy szupermasszív fekete lyuk található, amely napok millióitól milliárdig terjedő tömegét tartalmazza, egy olyan területre korlátozva, amely nem nagyobb, mint a Naprendszerünk. A tudósok nem tudják, hogy ezek miként alakulnak ki, de valószínűleg óriási mennyiségű elsődleges gáz összeomlását vonja maga után.
"Az elmúlt évtizedben több műhold talált bizonyítékokat egy új fekete lyukak osztályára, amelyek 100 és 10 000 között lehetnek a napenergia-tömeg között" - mondta Dr. Jean Swank, a NASA Goddard űrrepülési központjának Greenbelt Rossi Explorer kutatója. , Md. “Vita folyt a tömegekről és arról, hogy ezek a fekete lyukak hogyan alakulnak ki. A Rossi új új betekintést nyújtott. ”
Ezeket a feltételezett közepes tömegű fekete lyukakat ultravilágító röntgen-objektumoknak nevezzük, mivel fényes röntgenforrások. Valójában ezeknek a fekete lyuk tömegének becslései kizárólag annak kiszámításán alapultak, hogy milyen erős gravitációs vonzásra van szükség egy adott intenzitású fény előállításához.
Kaaretnek az Iowai Egyetemen részt vevő csoportja, amelybe Professzor Cornelia Lang és Melanie Simet egyetemi hallgató tartozik, elvégzett egy olyan mérést, amely felhasználható az egyenletben a tömeg közvetlen kiszámításához. Az egyértelmű newtoni fizika segítségével a tudósok kiszámíthatják az objektum tömegét, mihelyt megismerik az azt körül forgó kisebb objektumok körüli periódusát és sebességét.
"62 naponként találtunk egy röntgenfény emelkedést és esést, amelyet valószínűleg a társcsillag pályája okozott a fekete lyuk körül" - mondta Simet. ? A sebességet azonban nehéz meghatározni, mivel a csillag egy ilyen porral eltakarott helyen helyezkedik el. Ez megnehezíti az optikai és infravörös távcsövek számára a csillag megfigyelését és a sebesség kiszámítását. Most azonban csak a keringési periódus ismerete nagyon felfedő.
A feltételezett közepes tömegű fekete lyuk, az M82 X-1 néven ismert, egy jól megvizsgált ultravilágító röntgen tárgy egy közeli csillagfürtben, amely körülbelül egymillió csillagot tartalmaz, és csak körülbelül 100 fényév átmérőjű régióba van csomagolva. A vezető elmélet azt javasolja, hogy ha egy zsúfolt régióban rövid idő alatt sok csillag ütközne egy rövid életű gigantikus csillaggal, amely 1000 napelemes tömegű fekete lyukba zuhan. Az M82 X-1 melletti klaszter sűrűsége elég nagy ahhoz, hogy ilyen fekete lyukat képezzen. Egyetlen normál társ sem tudott elegendő üzemanyagot szolgáltatni ahhoz, hogy az M82 X-1 olyan fényesen ragyogjon. De a 62 napos orbitális időszak azt jelenti, hogy a társnak nagyon alacsony sűrűségűnek kell lennie. Ez illeszkedik a felfúvódott szuper-óriáscsillag forgatókönyvéhez, amely elég nagy sebességgel veszíti el az M82 X-1 üzemanyagot.
"A keringési periódus ezen felfedezésével most következetes képet kapunk egy közepes tömegű fekete lyukú bináris fájl teljes evolúciójáról" - mondta Kaaret. „Egy„ szuper ”csillagfürtben alakult ki; a fekete lyuk elfogta egy társcsillagot; a társsztár az óriási színpadra fejlődött; és most rendkívül világító röntgenforrásnak tekintjük, mert a társcsillag kibővült és táplálja a fekete lyukat. ”
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
