Homer Simpson by byl smutný: nedávná pozorování binárního systému černé díry a její doprovodné hvězdy ukázaly ústup koblicovitého akrečního disku kolem černé díry. Tento zmenšující se „kobliha“ byl pozorován v pozorováních binárního systému GX 339-4, systému složeného z hvězdy podobné hmotě Slunci a černé díry deseti solárních hmot.
Když se černá díra přivádí na plyn vytékající z obíhající hvězdy, změna proudu plynu způsobuje na disku hmoty proměnlivou velikost, která se hromadí kolem černé díry ve tvaru prstence. Poprvé byly změřeny změny ve velikosti tohoto disku, což ukazuje, o kolik je kobliha menší.
GX-339-4 leží ve vzdálenosti 26 000 světelných let v souhvězdí Ara. Každých 1,7 dne v systému obíhá kolem mohutnější černé díry hvězda. Tento systém a další, které se mu líbí, ukazují periodické erupce rentgenové aktivity, když se plyn, který ukradl z hvězdy černou dírou, zahřeje v akrečním disku, který se hromadí kolem černé díry. Za posledních sedm let systém zaznamenal v posledních sedmi letech čtyři energetické výbuchy, což z něj činí docela aktivní binární systém s černou dírou / hvězdou.
Materiál padající do díry tvoří paprsky vysoce energizovaných fotonů a plynu, z nichž jeden je namířen ve směru Země. Právě tyto trysky tým mezinárodních astronomů pozoroval pomocí rentgenové observatoře Suzaku, provozované společně agenturou Japan Aerospace Exploration Agency a NASA a rentgenovým průzkumníkem Timing Explorer NASA. Výsledky jejich připomínek byly zveřejněny v čísle 10. Prosince 2006 Astrofyzikální dopisy v časopisech.
Přestože byl systém slabý, když měřili s dalekohledy, produkoval stabilní paprsky rentgenového záření. Tým hledal podpis rentgenových spektrálních čar produkovaných fluorescencí atomů železa v disku. Silná gravitace černé díry posune energii rentgenových paprsků produkovaných železem a zanechává charakteristickou spektrální linii. Měřením těchto spektrálních čar dokázali s poměrně vysokou jistotou určit velikost smršťovacího disku.
Takto dochází ke smršťování: část disku, která je blíže černé díře, je hustší, když z hvězdy proudí více plynu, který ji doprovází. Když se však tento průtok sníží, vnitřní část disku se zahřeje a vypaří se. Během nejjasnějších období výstupu černé díry byl vypočítán disk do vzdálenosti přibližně 30 km (20 mil) od horizontu události černé díry, zatímco během nižších období jasu disk ustoupí na více než 27krát dále, nebo na 1 000 km (600 mil) od okraje černé díry.
To má důležitý dopad na studium toho, jak černé díry vytvářejí jejich trysky; Přestože se akreční disk odpařuje blízko černé díry, tyto trysky zůstávají na stálém výstupu.
John Tomsick z Laboratoře kosmických věd na Kalifornské univerzitě, Berkeley v tiskové zprávě NASA řekl: „Toto nám neříká, jak se tvoří trysky, ale říká nám, že trysky mohou být vypuštěny, i když se hromadí o vysoké hustotě tok je daleko od černé díry. To znamená, že tok narůstající hustoty je nejdůležitější složkou pro vytvoření stálého paprsku v systému černé díry. “
Přečtěte si předtištěnou verzi dopisů týmů. Pokud chcete více informací o tom, jak rentgenové paprsky z disků kolem černých děr mohou pomoci určit jejich tvar a rotaci, podívejte se na článek z časopisu Space Magazine z roku 2003, Železo může pomoci zjistit, zda se černá díra točí.
Zdroj: Tisková zpráva NASA / Suzaku
