Menininko įspūdis apie juodąją skylę, maitinančią aplinkos dujas. (ŠTAS) Juodosios skylės yra tokio baisaus tankio kosminiai objektai, kad net šviesa negali ištrūkti iš jų ypatingų gravitacinių gniaužtų. Tačiau vien todėl, kad jie nematomi, nereiškia, kad negalime rasti būdų, kaip juos stebėti.
Šį kartą astronomai nubrėžė supermasyviojo sūkurio kontūrus priimančioje galaktikoje IRAS 13224-3809 , rastas Kentauro žvaigždyne maždaug 1 milijardo šviesmečių atstumu nuo Žemės.
Norėdami tai pasiekti, mokslininkai rėmėsi ilgiausiais visų laikų akretavimo stebėjimais Juodoji skylė Europos kosmoso agentūros (ESA) XMM-Newton rentgeno observatorija.
Štai kaip veikia akrecija: Kai materija erdvėje traukiama link juodosios skylės, ji pasiekia tokį didelį greitį, kad spirale besisukanti medžiaga įkaista ir pasiekia milijonų laipsnių temperatūrą (ir dar aukštesnę).
Šis perkaitęs sūkurys sukuria spinduliuotę, kurią galima aptikti kosminiais teleskopais, kai rentgeno spinduliai susiduria ir atsimuša į dujų daleles, esančias šalia verpeto.
Menininko įspūdis apie juodąją skylę, maitinančią aplinkos dujas, su vainikiniais svyravimais. (ESA)
Šių sąveikų stebėjimas, pasak mokslininkų, yra panašus į tai, kaip girdime balsų aidą kameroje – ir panašiai kaip garsiniai atgarsiai gali informuoti mus apie 3D erdvių formą ir struktūrą, taip pat „šviesos aidai“ gali atskleisti. nematoma supermasyvių juodųjų skylių forma.
„Panašiai galime stebėti, kaip rentgeno spinduliuotės aidai sklinda šalia juodosios skylės, kad būtų galima nustatyti regiono geometriją ir medžiagos gniūžtės būseną, kol ji išnyksta į singuliarumą. paaiškina astrofizikas Williamas Alstonas iš Kembridžo universiteto.
'Tai šiek tiek panašu į kosminę aido vietą.'
Metodas, vadinamas rentgenu aidėjimo kartografavimas , nėra naujiena, bet jis vystosi . Alstono ir jo komandos šviesos aido rodmenys buvo gauti iš daugiau nei 23 dienas trukusio žvilgsnio per kosmosą į IRAS 13224-3809 širdį, užfiksuotą per 16 erdvėlaivių orbitų 2011–2016 m.
Menininko įspūdis apie XMM-Newtoną. (ESA/D. Ducros)
Tai darydami jie pamatė tai, ko nesitikėjo pamatyti: Juodosios skylės vainika – itin karštų elektronų sritis, sklandanti virš objekto akrecinio disko – laikui bėgant dramatiškai išsiplėtė, o jos ryškumas per kelias valandas pasikeitė 50 kartų. .
Keičiantis vainiko dydžiui, keičiasi ir šviesos aidas – šiek tiek panašu į tai, kad katedros lubos juda aukštyn ir žemyn, keisdamos jūsų balso aido skambesį. sako Alstonas .
„Stebėdami šviesos aidus galėjome sekti šią besikeičiančią vainiką ir – kas dar įdomiau – gauti daug geresnes juodosios skylės masės ir sukimosi vertes, nei galėtume nustatyti, jei vainiko dydis nesikeičia.
Nors šis žvilgsnis į IRAS 13224-3809 supermasyvią juodąją skylę gali būti precedento neturintis žemėlapio detalių požiūriu, išskirtinė pasiekimo būsena gali trukti neilgai.
Dabar mokslininkai tikisi panaudoti tą patį metodą daugelio kitų tolimų galaktikų juodųjų skylių fizikos tyrimams ir diagramoms sudaryti. Jau dabar XMM-Newtono ilgas žvilgsnis pasiekiamas šimtai supermasyvių juodųjų skylių, o dar daugiau jų atsiras, kai ESA palydovas Athena yra paleistas (numatomas 2031 m.).
Ką tiksliai pasakys visi tie besisukantys sūkuriai, dar reikia pamatyti, bet tikrai atrodo, kad čia esame ant neįtikėtinų atradimų slenksčio.
„Šis darbas gana aiškiai parodo, kad juodųjų skylių tyrimo ateitis labai priklauso nuo to, kaip jos skiriasi. sako astronomas Matthew Middletonas iš Sautamptono universiteto JK.
„Per ateinančius 10 metų tai bus daugelio naujų misijų, kurios pradės naują šių egzotiškų objektų supratimo amžių, tikslas.
Išvados paskelbtos Gamtos astronomija .