Astronómovia, ktorí dávajú pozor na výbuch supernovy v neďalekej galaxii M83, boli svedkami úžasného výbuchu iného typu: nového ultrafialového zdroja röntgenových lúčov alebo ULX. V čom vedci nazývajú „mimoriadny výbuch“, ULX v M83 zvýšila röntgenový jas najmenej 3 000-krát, čo je jedna z najväčších zmien v röntgenovom žiarení, aké sa kedy vyskytli pre tento typ objektu.
„Horenie tohto ULX nás prekvapilo a bolo to isté znamenie, že sme objavili niečo nové o tom, ako rastú čierne diery,“ povedal Roberto Soria z Curtin University v Austrálii, ktorý viedol novú štúdiu.
Vedci tvrdia, že tento výbuch poskytuje priamy dôkaz pre populáciu starých prchavých hviezdnych čiernych dier a dáva nový pohľad na povahu tajomnej triedy čiernych dier, ktoré môžu produkovať toľko energie v röntgenových lúčoch, ako milión slnečných lúčov vyžaruje na všetkých vlnových dĺžkach. ,
Astrofyzik Bill Blair z Univerzity Johnsa Hopkinsa, ktorý v blogu Chandra uviedol: „Zábavná vec sa stala pri čakaní na ďalšiu Supernovu v M83,“ uviedla táto galaxia, známa tiež ako galaxia Southern Pinwheel, „je úžasným darom prírody. Vo vzdialenosti 15 miliónov svetelných rokov je to vlastne jedna z bližších galaxií (len 7-8 krát vzdialenejšia od galaxie v Andromede), ale javí sa takmer presne tvárou v tvár, čo pozemským pozemkom dáva fantastický pohľad na svoje krásne špirálové ramená a aktívne jadro tvoriace hviezdu. “
M83 vytvoril šesť pozorovaných supernov od roku 1923, ale posledný bol v roku 1983. „Očakávame novú supernovu!“ Blair napísal.
Mnoho astronómov teda pozorovalo M83 v nádeji, že si všimne novú supernovu, ale namiesto toho došlo k dramatickému skoku v röntgenovom jase, ku ktorému podľa vedcov pravdepodobne došlo v dôsledku náhleho nárastu množstva materiálu padajúceho do čiernej palice.
ULX môže vydávať viac röntgenových lúčov ako väčšina „normálnych“ binárnych systémov, v ktorých je spoločná hviezda na obežnej dráhe okolo neutrónovej hviezdy alebo čiernej diery. Vysokoúčinná emisia röntgenových lúčov naznačuje, že ULX obsahujú čierne diery, ktoré môžu byť omnoho väčšie ako tie, ktoré sa nachádzajú inde v našej galaxii.
Spoločnými hviezdami do ULX, keď sú identifikované, sú zvyčajne mladé, masívne hviezdy, čo naznačuje, že ich čierne diery sú tiež mladé. Najnovší výskum však poskytuje priame dôkazy o tom, že ULX môžu obsahovať omnoho staršie čierne diery a niektoré zdroje môžu byť nesprávne identifikované ako mladé.
Pripomienky M83 boli zaznamenané v priebehu niekoľkých rokov s Chandrou. Na historických röntgenových snímkach vytvorených pomocou Einsteinovho observatória v roku 1980, ROSAT v roku 1994, XMM-Newton Európskej vesmírnej agentúry v roku 2003 a 2008, Swiftovho observatória NASA v roku 2005, pozorovaní Magellan Telescope v apríli 2009 neboli nájdené žiadne známky ULX alebo na obrázku HST získanom v auguste 2009.
V roku 2011 však Soria a jeho kolegovia použili optické snímky z observatória Gemini a Hubbleovho vesmírneho teleskopu agentúry NASA a na pozícii röntgenového zdroja videli žiarivo modrý zdroj.
Nedostatok modrého zdroja v predchádzajúcich obrázkoch naznačuje, že sprievodná hviezda čiernej diery je mdlejšia, červenšia a má omnoho menšiu hmotnosť ako väčšina spoločníkov, ktorí boli predtým priamo prepojení s ULX. Jasná, modrá optická emisia pozorovaná v roku 2011 musí byť spôsobená dramatickou akumuláciou väčšieho množstva materiálu od sprievodnej hviezdy.
„Keby bol ULX pozorovaný iba pri svojom vrchole röntgenovej emisie v roku 2010, systém by sa mohol ľahko pomýliť za čiernu dieru s mohutným omnoho mladším spoločníkom starým približne 10 až 20 miliónov rokov,“ uviedol -autor Blair.
Sprievodným spoločníkom k čiernej diere v M83 je pravdepodobne červená obrovská hviezda stará najmenej 500 miliónov rokov s hmotnosťou menšou ako štvornásobok slnka. Teoretické modely pre vývoj hviezd naznačujú, že čierna diera by mala byť takmer tak stará ako jej spoločník.
Ďalšiu ULX obsahujúcu prchavú starú čiernu dieru nedávno objavil v galaxii Andromeda tím vedený Amanpreetom Kaurom z Clemson University, ktorý bol publikovaný vo februári 2012 vo vydaní astronómie a astrofyziky. Matthew Middleton a jeho kolegovia z University of Durham informovali o ďalších informáciách v marcovom vydaní Mesačných oznámení Kráľovskej astronomickej spoločnosti. Použili údaje z Chandra, XMM-Newton a HST, aby ukázali, že ULX je vysoko variabilný a jeho spoločníkom je stará červená hviezda.
„S týmito dvoma objektmi je zrejmé, že existujú dve triedy ULX, jedna obsahujúca mladé, neustále rastúce čierne diery a druhá obsahujú staré čierne diery, ktoré rastú nepravidelne,“ povedal Kip Kuntz, spoluautor nového papiera M83, tiež na Johns Hopkins University. "Boli sme veľmi šťastní, že sme mohli objekt M83 pozorovať v pravý čas na porovnanie pred a po."
Príspevok popisujúci tieto výsledky sa objaví v 10. vydaní časopisu The Astrophysical Journal.
Zdroje: NASA, blog Chandra
