Vahşi kara delik her geçişinde Dünya’nın üç katı kadar yıldızı yutuyor

Leicester Üniversitesi’ndeki gökbilimciler tarafından keşfedilen devasa X-ışınları patlaması, Dünya kütlesinin üç katı kadar maddenin yandığını gösteriyor. Kara delik.

Yakındaki bir galaksideki Güneşimiz gibi bir yıldız, küçük ama yırtıcı bir kara delik tarafından yavaş yavaş yeniliyor ve her geçişinde üç karasal gezegene eşdeğer kütleyi kaybediyor.

Leicester Üniversitesi’ndeki gökbilimcilerin keşfi 7 Eylül’de dergide bildirildi. Doğa astronomisi Yörüngelerinde döndükleri yıldızları bozan kara delikler hakkındaki bilgimizdeki “kayıp halkayı” sağlıyor. Bu, henüz keşfedilmemiş, tüketilme sürecinde olan bir yıldız popülasyonunun bulunduğunu gösterir.

Ekip, Birleşik Krallık Uzay Ajansı ve Birleşik Krallık Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi’nden (STFC) destek aldı.

Keşif ayrıntıları

Gökbilimciler, galaksiden yaklaşık 500 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan yakındaki galaksi 2MASX J02301709+2836050’nin merkezinden geliyormuş gibi görünen parlak bir X-ışını flaşı nedeniyle yıldızın yaklaşmakta olan kıyameti konusunda uyarıldı. Samanyolu. Asteroit Swift J0230 olarak adlandırıldı ve bilim adamlarının Neil Gehrels Swift Gözlemevi için geliştirdiği yeni bir alet kullanılarak ilk meydana geldiği anda gözlemlendi. Hızla daha hızlı gözlemler planladılar ve beklendiği gibi sönmek yerine, 7 ila 10 gün boyunca parlak bir şekilde parladığını ve ardından aniden söndüğünü ve bu işlemi yaklaşık 25 günde bir tekrarladığını buldular.

Yeni olayın meydana geldiği galaksinin PanSTARRS arşiv verilerinden alınmış görsel bir görüntüsü. X-ışını nesnesi beyaz dairenin içinde bir yerde bulunur ve 100 metrede yaklaşık bir toplu iğne başı büyüklüğündedir. İki yaşındaki bir süpernovanın konumu da gösterilmektedir. Kredi bilgileri: Daniele B. malisani/panstars

Eksik parçaları bağlayın

Benzer davranış, yarı periyodik patlamalar ve periyodik nükleer patlamalar olarak da adlandırılan, yıldızın yörüngesi ona yaklaşırken bir kara delik tarafından parçalanan malzemeye sahip olduğu durumlarda da gözlemlenmiştir, ancak patlama sayıları farklılık göstermektedir. ister patlasın ister patlamasın. X ışınlarındaki veya optik ışıktaki patlama baskındır. Swift J0230’un emisyonlarının düzenliliği ikisi arasında azaldı ve bu da onun iki tür patlama arasındaki “kayıp halkayı” oluşturduğunu gösteriyor.

Bu iki olay sınıfına ilişkin önerilen modelleri bir rehber olarak kullanan bilim insanları, Swift J0230’un patlamasının, galaksisinin merkezindeki düşük kütleli bir kara deliğin etrafında eliptik bir yörüngede bulunan Güneşimize benzer büyüklükte bir yıldızı temsil ettiği sonucuna vardı. . Yıldızın yörüngesi kara deliğin yoğun çekim kuvvetine yaklaştığında, yıldızın atmosferinden üç karasal gezegenin kütlesine eşdeğer madde çıkarılıyor ve kara deliğe düşerken ısıtılıyor. Aşırı sıcaklık, yaklaşık 2 milyon derece santigratilk kez Swift uydusu tarafından yakalanan büyük miktarda X-ışınlarını serbest bıraktı.

Şimdi görmüyorsun, şimdi görüyorsun! Swift J0230’un patlamasından önce (solda) ve sonra (sağda) gökyüzünde aynı konumun X-ışını görüntüleri. Bu görüntüler Swift uydusundaki X-ışını teleskopu tarafından çekildi. Katkıda bulunanlar: Phil Evans (Leicester Üniversitesi)/NASA SWIFT

Uzman görüşleri

Leicester Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’ndan baş yazar Dr. Phil Evans şunları söyledi: “Güneşimiz gibi bir yıldızın tekrar tekrar parçalandığını ve düşük kütleli bir kara delik tarafından tüketildiğini ilk defa görüyoruz. “Sık ve kısmi gelgit rahatsızlığı” olarak adlandırılan bu olayların kendisi tamamen yeni bir keşif ve iki türe ayrılıyor gibi görünüyor: birkaç saatte bir patlak verenler ve yaklaşık her yıl patlak verenler. Bu yeni sistem tam da bu unsurların arasındaki boşluğa düşüyor ve sayıları çalıştırdığınızda ilgili nesne türlerinin de yerli yerine oturduğunu görüyorsunuz.

Swift uydusu üzerinde Dr. Evans’la birlikte çalışan Dr. Rob Isles-Ferris, yakın zamanda Leicester Üniversitesi’nde kara delikler tarafından bozulan yıldızların incelenmesini içeren doktorasını tamamladı. “Geçmişte gördüğümüz sistemlerin çoğunda yıldız tamamen yok edildi” diye açıklıyor. Swift J0230, türbülanslı yıldızlar sınıfına heyecan verici bir katkı, çünkü bize daha önce bulunan bu nesnelerin iki sınıfının gerçekten ilişkili olduğunu gösteriyor; yeni sistemimiz bize eksik halkayı veriyor.

Neil’in Girls Swift Gözlemevi’nin illüstrasyonu. Kredi bilgileri: NASA

Daha fazla keşif için bizi izlemeye devam edin

Çalışmanın verilerini analiz eden Leicester Üniversitesi’nden Dr. Kim Page, “Yeni geçici yakalayıcımızı etkinleştirdikten sonraki birkaç ay içinde Swift J0230’u bulduğumuz göz önüne alındığında, çok daha fazlasının olmasını bekliyoruz” dedi. Bunun gibi şeyler ortada, açığa çıkarılmayı bekliyor.

Dr Chris Nixon, yakın zamanda Leicester Üniversitesi’nden Leeds Üniversitesi’ne taşınan teorik bir astrofizikçidir. Bu olayın teorik olarak yorumlanmasına öncülük etti. Araştırması Birleşik Krallık Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi ve Leverhulme Trust tarafından finanse edilmektedir.

Araştırmacılar, kara deliğin kütlesinin Güneşimizin kütlesinin yaklaşık 10.000 ila 100.000 katı olduğunu tahmin ediyor; bu, genellikle galaksilerin merkezlerinde bulunan süper kütleli kara delikler için çok küçük. Galaksimizin merkezinde yer alan kara deliğin 4 milyon güneş kütlesi kadar kütleye sahip olduğu düşünülürken, büyük bir kısmı 100 milyon güneş kütlesi kadar kütleye sahip bir bölgede yer alıyor.

Bu, Leicester Üniversitesi ekibi tarafından geliştirilen ve kendi bilgisayarlarında çalışan yeni Swift uydu geçici dedektörü kullanılarak yapılan ilk keşif. Aşırı bir olay, gökyüzünde daha önce X-ışınlarının bulunmadığı bir alanda bir X-ışını patlamasına neden olduğunda, gökbilimciler buna geçici astronomik X-ışını adını verir. Habercisi oldukları aşırı olaylara rağmen, bu olayları bulmak kolay değil ya da en azından hızlı bir şekilde bulunamıyor; dolayısıyla bu yeni araç, gerçek zamanlı olarak yeni geçici olay türlerini aramak için geliştirildi.

Dr. Evans, “Bu tür bir nesne, biz bu yeni tesisi inşa edene kadar tespit edilemiyordu ve kısa bir süre sonra tamamen yeni, daha önce hiç görülmemiş bir olay bulduk” diye ekliyor. Swift neredeyse 20 yaşında ve birdenbire varlığından hiç haberdar olmadığımız tamamen yeni olaylar keşfetti. Sanırım bu, uzaya bakmanın yeni bir yolunu bulduğunuzda, yeni bir şey öğrendiğinizi ve daha önce bilmediğiniz bir şeyin olduğunu keşfettiğinizi gösteriyor.

Uluslararası işbirliği ve geleceğe yönelik beklentiler

Birleşik Krallık Uzay Ajansı Uzay Bilimi Başkanı Dr. Caroline Harper şunları söyledi: “Bu, dünya lideri Swift misyonunun bir başka heyecan verici keşfi: yörüngesinde dönerken güneş benzeri bir yıldızdan ‘ısırıklar’ alan düşük kütleli bir kara delik.” .” yeterince yakın.

“İngiliz Uzay Ajansı ile ortaklaşa çalışıyor NASA Uzun yıllardır bu misyonda; Birleşik Krallık, iki temel bilimsel aracın donanım geliştirilmesine öncülük etti ve desteklemeye devam ettiğimiz Swift Bilim Veri Merkezi’ne fon sağladık. Swift’ten, evrendeki gama ışını patlamaları ve bunların gelecekte neden olacağı devasa olaylar hakkında daha fazla bilgi almayı sabırsızlıkla bekliyoruz.

Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için NASA’nın Swift Spies güneş benzeri yıldızının ısırılarak tüketilmesine bakın.

Referans: PA Evans, CJ Nixon, S. Campana, P. Charalampopoulos, DA Perley, AA Breeveld, KL Page, SR Oates, RAJ Eyles-Ferris tarafından yazılan “Devasa bir kara deliğin tekrarlayan yıldız rahatsızlığından kaynaklanan yarı periyodik aylık patlamalar” , D.P. Malesani, L. Izzo, M.R. Goad, P.T. O’Brien, J.P. Osborne, P. Sparovati, 7 Eylül 2023, Doğa astronomisi.
doi: 10.1038/s41550-023-02073-j