Još
Dodatno

Ukucajte željeni termin u pretragu i pritisnite ENTER

Brze, besne, prefinjene: Manje crne rupe mogu da pojedu mnogo

Posmatranja napajanja energetskog rendgentskog izvora u galaksiji, udaljenoj nekih 22 miliona svetlosnih godina, od strane crne rupe mogla bi da promene naš način razmišljajna o tome kako neke crne rupe „jedu”.

 Izvor: Foto: Shutterstock

Nalazi ukazuju da je ova crna rupa, koja se smatra odgovornim za izvor rendgenske svetlosti visoke energije, neočekivano lagana i, uprkos ogromnoj količini prašine i gasa kojom se hrani iz obližnjeg masivnog zvezdanog pratioca, ona guta ovaj materijal na iznenađujuće miran način.

„Ona ima elegantne manire,” rekao je član istraživačkog tima Stefen Džastnam iz Nacionalne astronomske opservatorije Kineske akademije nauka. Takvi laki objekti moraju da proždiru materiju na nivou teorijske granice potrošnje kako bi održali izlaznu energiju koju vidimo. „Mislili smo da manje crne rupe, koje su blizu ove granice, ne mogu da zadrže tako rafinirane načine konzumiranja materije,” objašnjava Džastnam i dodaje: „Očekivali smo od njih da pokažu komplikovanije ponašanje kada se hrane tako brzo. Očigledno smo pogrešili.”

Iznenadni obrt

Rendgenski izvor emituju zrake visoko i nisko energetske zrake, koje astronomi nazivaju tvrdi i meki iks-zraci. Ono što deluje kao kontradikcija je da, velike crne rupe imaju tendenciju da proizvode meke rendgenske zrake, dok manje crne rupe proizvode tvrđe. Ovim izvorom, nazvanim M101 ULX-1, dominiraju meki rendgenski zraci, pa su istraživači očekivali da nađu veliku crnu rupu.

U iznenadnom obrtu, međutim, nova posmatranja koje je načinila opservatorija Džemini ukazuju da je crna rupa M101 ULX-1 mala, što astrofizičari ne razumeju.

U teorijskim modelima kako materija upada u crnu rupu i emituje energiju, meki iks-zraci dolaze pre svega iz rastućeg diska, dok su tvrđi tipično generisani iz visoko energetske korone oko diska. Mogeli pokazuju da bi emisiona snaga korone trebalo da se uvećava u skladu sa stopom približavanja rastućeg diska teoretskoj granici konzumacije. Interakcija između diska i korone bi takođe trebalo da bude mnogo komplikovanija.

Na osnovu veličine pronađene crne rupe, područjem oko M101 ULX-1 bi trebalo, teoretski, da dominiraju tvrdi rendgenski zraci. Ipak, to nije slučaj.

„Predložene su teorije koje dozvoljavaju takvim crnim rupama male mase da jedu brzo i da ovako sjajno isijavaju iks-zrake. Ali ti mehanizmi ostavljaju potpise u emitovanom spektru iks-zraka, koji ovaj sistem ne prikazuje,” rekao je vodeći autor Žifeng Liju iz Nacionalne astronomske opservatorije Kineske akademije nauka. „Nekako ova crna rupa, čija je masa samo 20-30 puta veća od mase našeg Sunca, u stanju je da jede brzinom bliskoj teorijskom maksimumu dok ostaje relativno mirna. Neverovatno. Teorija sada nekako treba da objasni šta se dešava.”

Dilema oko crnih rupa srednje

Otkriće je takođe iznenadilo astronome koji su se nadali da će pronaći ubedljive dokaze za „srednju masu” crne rupe u M101 ULX-1. Takve crne rupe bi imale masu između 100 i 1000 puta veću od Sunca, čime bi se stavile između crnih rupa normalnih zvezdanih masa i čudovišnih supermasivnih crnih rupa koje borave u centrima galaksija. Ovi objekti su do sada bili frustrirajuće neuhvatljivi, sa potencijalnim kandidatima, ali bez široko prihvaćene detekcije. Ultra svetlosni rendgenski izvori (ULX) su predloženi kao jedni od glavnih mesta za skrivanje crnih rupa sa srednjom masom, a M101 ULX-1 je bilo mesto koje najviše obećava.

„Astronomi koji se nadaju proučavanju ovih objekata sada će morati da se fokusiraju na druge lokacije, koje su predložene kao mesto skrivanja ove klase crnih rupa,” objašnjava član istraživačkog tima Joel Bregman sa Univerziteta u Mičigenu.

„Mnogi naučnici su mislili da je samo pitanje vremena kada ćemo imati dokaz za crnu rupu srednje mase u M101 ULX-1,” izjavio je Liju. Ipak, nova otkrića Džeminija srušila su nadanja oko rešenja ovog rebusa i dodala novi vezan za misteriju oko toga kako ovakve zvezdane crne rupe mogu da jedu materiju tako mirno.

Da bi utvrdili masu crne rupe, naučnici su koristili više-predmetni spektograf Džemini na severnom Džemini teleskopu, lociranom na Havajima, za merenje kretanja pratioca. Ova zvezda, koja hrani materijom crnu rupu, pripada Vulf-Rejet sorti. Takve zvezde emituju jake zvezdane vetrove, odakle crne rupe mogu da crpe materiju. Ova studija je takođe otkrila da crna rupa u M101 ULX-1 može da uhvati više materije iz solarnih vetrova nego što su astronomi pretpostavljali.

M101 ULX-1 je ultra svetla, sija milion puta više od Sunca u oba spektra (rendgenska i ultraljubičasta). Ko-autor Pol Krouter sa Univerziteta u Šefildu iz Velike Britanije dodaje: „Iako ovo nije prvi otkriveni Vulf-Rejet-crna rupa dvojac, na nekih 22 miliona svetlosnih godina udaljenosti, ovaj dvojac ipak postavlja novi rekord udaljenosti za jedan takav sistem. Vulf-Rejet zvezda će umreti u deliću vremena koje je potrebno da svetlo stigne do nas, tako da je ovaj sistem sada verovatno dvojac crnih rupa.”

„Proučavanje objekata poput M101 ULX-1 u udaljenim galaksijama daje nam mnogo veći uzorak raznolikosti u našem univerzumu,” kaže Bregman. „Apsolutno je neverovatno da imamo tehnologiju za posmatranje zvezda koje kruže oko crne rupe u nekoj drugoj udaljenoj galaksiji.”

Tagovi

Komentari 0

Vaš komentar je uspešno poslat i postaće vidljiv čim ga naši administratori odobre.

Slanje komentara nije uspelo.

Nevalidna CAPTCHA

Inicijalizacija u toku...

Najnovije

Priroda

Nauka