Obrázek centrální oblasti hvězdné galaxie M82. Obrazový kredit: NASA Klikněte pro zvětšení
Vědci používající Rossi X-ray Timing Explorer NASA našli objevenou hvězdu obíhající kolem, která se jeví jako středně velká černá díra? teoretická kategorie „meziprostorové“ černé díry, která unikla potvrzení a vědcům frustrovala více než deset let.
S objevem hvězdy a jejím orbitálním obdobím jsou nyní vědci o krok dál od měření hmotnosti takové černé díry, což je krok, který by pomohl ověřit její existenci. Hvězdné období a umístění už zapadají do hlavní teorie, jak by se mohly tyto černé díry tvořit.
Tým vedený prof. Philipem Kaaretem z University of Iowa v Iowa City dnes oznámil tyto výsledky v Science Express. Výsledky se také objeví v čísle 27. ledna vědy.
"Tuto jinak obyčejnou hvězdu jsme zachytili v jedinečném stadiu jejího vývoje, ke konci jejího života, když se nafoukla do fáze červeného obra," řekl Kaaret. "V důsledku toho se plyn z hvězdy rozlévá do černé díry, což způsobuje, že se celá oblast rozzáří." Je to dobře prozkoumaná oblast oblohy a hvězdu jsme spatřili s trochou štěstí a vytrvalostí. “
Černá díra je objekt tak hustý as gravitační silou tak intenzivní, že nic, dokonce ani světlo, nemůže uniknout jeho tahu jednou za jeho hranice. Oblast černé díry se stává viditelnou, když k ní hmota padá a zahřívá se na vysoké teploty. Toto světlo je vyzařováno dříve, než hmota překročí hranici, nazývá se horizont událostí.
Naše galaxie je plná miliónů hvězdných hmotných černých děr, z nichž každá má hmotnost několika sluncí. Ty se tvoří z kolapsu velmi masivních hvězd. Většina galaxií má ve svém jádru supermasivní černou díru, obsahující hmotu miliónů až miliard slunečních paprsků omezených na oblast ne větší než naše sluneční soustava. Vědci nevědí, jak tyto formy vznikají, ale pravděpodobně to znamená zhroucení obrovských množství prvotního plynu.
"V posledním desetiletí našlo několik satelitů důkaz o nové třídě černých děr, které by mohly být mezi 100 a 10 000 solárních hmot," řekl Dr. Jean Swank, vědec projektu Rossi Explorer v Goddardově vesmírném letovém centru NASA, Greenbelt "Md." Probíhala debata o masách ao tom, jak by se tyto černé díry vytvořily. Rossi poskytla nový nový pohled. “
Tyto podezřelé černé díry střední hmotnosti se nazývají ultra-světelné rentgenové objekty, protože jsou jasnými zdroji rentgenového záření. Ve skutečnosti byla většina těchto odhadů hmotnosti černé díry založena pouze na výpočtu toho, jak silný gravitační tah je potřebný k vytvoření světla o dané intenzitě.
Skupina Kaaret na univerzitě v Iowě, jejíž součástí je prof. Cornelia Lang a vysokoškolák Melanie Simet, provedla měření, které lze v rovnici použít k přímému výpočtu hmotnosti. Pomocí přímé newtonovské fyziky mohou vědci vypočítat hmotu objektu, jakmile znají orbitální období a rychlost menších objektů, které se kolem něj otáčejí.
"Zjistili jsme vzestup a pokles rentgenového světla každých 62 dní, pravděpodobně způsobený oběžnou dráhou doprovodné hvězdy kolem černé díry," řekl Simet. Rychlost však bude obtížné určit, protože hvězda je umístěna v takové oblasti, která je zahalena prachem. To ztěžuje optickým a infračerveným dalekohledům pozorovat hvězdu a provádět výpočty rychlosti. Prozatím však vědění jen o orbitální době je velmi odhalující.?
Podezření na černou díru střední hmotnosti, která je známá jako M82 X-1, je dobře prozkoumaný ultrasvětelný rentgenový objekt v blízkém hvězdokupě, který obsahuje asi milion hvězd zabalených do oblasti, která má průměr asi 100 světelných let. Přední teorie navrhuje, že mnoho hvězdných srážek během krátkého období v přeplněném regionu vytvoří krátkotrvající gigantickou hvězdu, která se zhroutí do černé díry o hmotnosti 1 000 solárních hmot. Shluk poblíž M82 X-1 má dostatečně vysokou hustotu, aby vytvořil takovou černou díru. Žádný normální společník nemohl poskytnout dostatek paliva, aby M82 X-1 zářil tak jasně. 62denní orbitální období však znamená, že společník musí mít velmi nízkou hustotu. To vyhovuje scénáři nafouklé super-obří hvězdy, která ztrácí hmotu dostatečně vysokou rychlostí, aby mohla pohánět M82 X-1.
"S tímto objevem orbitální periody máme nyní konzistentní představu o celém vývoji binárních černých děr střední hmotnosti," řekl Kaaret. "Byl vytvořen v" super "hvězdokupě; černá díra pak zachytila doprovodnou hvězdu; společenská hvězda se vyvinula do obří fáze; a nyní to vidíme jako extrémně světelný rentgenový zdroj, protože společenská hvězda se rozšířila a napájí černou díru. “
Původní zdroj: NASA News Release
