Erõsebb tok közepes méretû fekete lyukakhoz

Röntgenkép az M82-be

Az M82 galaxis 4000 fényévének központi része, röntgenfelvételek szerint. Vegye figyelembe a nyíllal ellátott forrást, amely a képek közötti három hónapban kikapcsolt. Az ilyen radikális változékonyság az egyik oka annak, hogy azt gondoljuk, hogy ez egy fekete lyuk. A zöld kereszt a galaxis tömegközéppontját jelöli, amely legalább 600 fényévnyire van az objektumtól.

Jóvoltából NASA / SAO / CXC.

A fekete lyukaknak állítólag két nagyon különböző méretűnek kell lennie. Néhányuknak csak néhányszor van Napunk tömege; szinte az összes csillagász szerint ezek a mag-összeomlású szupernóvákban jönnek létre. És a legtöbb galaxis középpontjában titán fekete lyukak vannak, amelyek millió-milliárd napenergiát tartalmaznak.

De a köztük hatalmas különbség van a kétségek között a „közepes tömegű” fekete lyukakkal kapcsolatban, amelyek száz-ezerszeres alkalommal tartalmazzák a Nap tömegét. Az objektumok kialakulásának nincs nyilvánvaló, közvetlen módja. De voltak ellentmondásos jelek, hogy léteznek. Két tanulmány, melyet ezen a héten írtak le az amerikai csillagászati ​​társaság nagy energiájú asztrofizikai osztályának ülésén, a Quebec-i Mount Tremblanton, néhány szkeptikust meghúzhat.

Mindkét projekt megvizsgálta az úgynevezett „ultravilágos röntgenforrásokat” vagy ULX-okat, amelyek a közeli galaxisokat foltosítják. Ezeket a pontos jelzőfényeket valószínűleg a fekete lyukakon felhalmozódó, inspiráló anyag meleglemezeiből származik. Az ULX-ek annyira fényesek, néhány csillagász azt állította, hogy szokatlanul nagy akkumulációs tárcsákat kell képviselniük a több ezer napenergiát tartalmazó fekete lyukak körül. Más csillagászok azonban rámutattak, hogy a kisebb, szokásos akkordkorongok ilyen fényesnek tűnhetnek, ha a röntgenfelvételeik nagy részét keskeny fénysugár felé irányíthatják feléjük. Az új kutatás, az Európai Űrügynökség XMM-Newton műholdjának felhasználásával, teljes egészében szembeszáll ezzel a kifogással.

Egy csapat, Jon Miller vezetésével (Harvard - Smithsonian Központ a
Asztrofizika) két ULX-et vizsgált az NGC 1313-ban, amely egy spirálgalaxis körülbelül 12 millió fényév távolságra van a Reticulum csillagképben. A röntgen spektrumok azt mutatják, hogy a két akkreditáló korong legbelső részeinek meglepően alacsony hőmérsékleten kell lennie: körülbelül 1 millió Kelvin fok, nem pedig a csillagméretű akkreditációs lemezekre jellemző 10 millió fok helyett. Az alacsonyabb hőmérséklet paradox módon egy hatalmasabb lyukat jelez. A téridő szövete finoman görbül egy nagyobb lyuk körül, mint egy kicsi, megjegyzi Miller, így a becsavaródó gáz nem melegszik olyan forróan, mielőtt eltűnik. A csapat kiszámítja, hogy az NGC 1313 két fekete lyuka mindegyike mintegy 1000 napenergiát tölt be.

Ráadásul a röntgenfelvételek felfedik a ködöket, amelyek ezen ULX-ek körül világítanak - ez azt mutatja, hogy a sugárzás tőlük minden irányba áramlik, nem csak a Föld felé.

Egy másik csapat egy különösen fényes ULX-t nézett az M82-ben, egy csillagszóró galaxist Ursa Majorban, ugyanabban a távolban. Az XMM-Newton rendszeres, 18 másodperces rezgéseket talált a röntgen intenzitásában, az első ilyen ingadozást a Tejút utáni forrásban észlelték. Ezek a jellegzetes oszcillációk a fekete lyuk körül keringő forró csomókból származhatnak, vagy talán a teljes korong valamilyen módon dobogó erejéből. Tod Strohmayer (NASA / Goddard Űrközpontú Repülési Központ) tanulmányvezetője mindenesetre akkreditáló koronggal foglalkozik. Sőt, hangsúlyozza, hogy az ilyen korongból származó sugárzás nem tudott egy irányba sugározni.

Az XMM által felvett M82 objektum spektruma szintén megkülönböztető tulajdonságot tárt fel, amelyet széles vas K vonalnak hívnak. Ez azt jelzi, hogy az erősen ionizált vas atomok röntgenkibocsátása nagymértékben eltolódik a lyuk körül nagy sebességű mozgások révén - és a lyuk intenzív vonzódásának gravitációs vöröseltolódása révén is. Strohmayer szerint ennek a spektrális tulajdonságnak a kiemelkedése, a teljes röntgenkibocsátás és a sugárzás hiánya mindössze 500 Nap tömegére utal.

Az új bizonyítékok megnehezítik a közepes tömegű fekete lyukak alternatíváinak kidolgozását - kommentálja Philip Kaaret (a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ). Mégis, megjegyzi, a tanulmányok párja rejtélyes, mert az M82-es lemez sokkal melegebbnek tűnik, mint az NGC 1313-ban szereplő kettő. "Kicsit túl korai lenne azt mondani, hogy ez végleges bizonyíték - jegyzi meg Kaaret.