3 април 2020 г.

Интерпретация от художник на процеса по разрушаване на звезда от черна дупка
Екип астрономи представя данните от свое изследване, в което са изложени най-достоверните към момента доказателства за съществуването на неизвестен досега клас черни дупки. Този клас черни дупки със средна маса се смята за най-интригуващ, затова и учените с голям ентусиазъм приемат късмета си да наблюдават как една от тях издава присъствието си – черната дупка започва да поглъща звезда, която се оказва прекалено близо до нея.

Да се наблюдават черни дупки непосредствено все още не е по възможностите на науката. Затова учените съдят за тяхното съществуване и начина, по който „функционират“ по косвени признаци. Черните дупки със средна маса представляват интерес най-вече заради това, че са смятани за „липсващата брънка“ в разбирането ни за еволюцията на звездите.

„Черните дупки със средна маса са много потайни обекти, затова, преди да установим, че си имаме работа точно с такава,  трябва детайлно да разгледаме и отхвърлим всички други възможни обяснения на онова, което наблюдаваме. В конкретния случай с нашата „кандидатка“ използвахме възможностите на космическия телескоп „Хъбълл“, обяснява водещият автор в изследователския екип, д-р Дачън Лин от Университета в Ню Хемпшър.

Откритата черна дупка със средна маса (в кръга, долу в центъра) се намира в покрайнините на далечна галактика
Снимка: ESA/NASA
Още през 2006 година орбиталната рентгенова обсерватория на NASA „Чандра“ и рентгеновия телескоп на Европейската космическа агенция XMM-Newton регистрират мощно космическо лъчене, което получава каталожното наименование 3XMM J215022.4−055108. По думите на д-р Лин естеството на тази емисия предполага само два възможни варианта за обяснение: „това е или далечна (намираща се извън пределите на нашата галактика) черна дупка със средна маса, която поглъща звезда, или е охлаждаща се неутронна звезда, която се намира в рамките на Млечния път. В астрономическите теории неутронните звезди са свръхуплътнените до неимоверно малки размери ядра на бивши звезди, т.е. останките от светилата, след техния експлозивен край.



За да разберат с какъв точно обект си имат работа, и кой от двата възможни варианта обяснява наблюденията, учените насочват космическия телескоп „Хъбъл“ към мястото, където е регистриран източника на рентгеновото излъчване. Наблюденията с телескопа дават на учените основания с висока степен на увереност да твърдят, че източникът не се намира в пределите на Млечния път. Рентгеновото излъчване пристига от отдалечен и плътен звезден куп, намиращ се в покрайнините на друга галактика. Астрономите очакват точно на такова място да открият черна дупка със средна маса.

Според д-р Лин, телескопът „Хъбъл“ на практика потвърждава това предположение. Свръхмасивните черни дупки най-често се разполагат в централната част на галактики. В ядрото на нашия Млечен път, например, се намира свръхмасивна черна дупка, която се обозначава като Sgr A* (намира се по посока на съзвездието Стрелец, и в каталозите е записана като Sagittarius A*, съкратено Sgr A*. бел. ред.). Откриването на черна дупка със средна маса е далеч по-сложна задача. Гравитацията на такива обекти не е толкова силна, а следователно и активността на достъпните за наблюдения космически процеси, които присъствието им в даден регион предизвиква, е много по-малка. Освен това, тези обекти се очаква да се намират в региони с доста ниска концентрация на материя; казано по друг начин, рядко в близост до тях се оказват звезди, които е възможно да бъдат уловени в гравитационните им полета и да бъдат погълнати. Такъв процес на поглъщане е точно причината, която поражда мощните рентгенови емисии.


На практика, астрономите буквално трябва да „заловят на местопрестъплението“ подобна черна дупка, докато тя поглъща случайно попаднала близо до нея звезда. В търсене на подходящ кандидат за изследване, д-р Лин и колегите му преглеждат хиляди изображения, заснети от обсерваторията XMM-Newton. Рентгеновите емисии от разкъсвана на части звезда им дава нужните данни, за да изчислят масата на черната дупка. Заключението им е, че това е обект с маса, която е 50 000 по-голяма от масата на Слънцето.



Учените и по-рано са описвали наблюдения на обекти, които са кандидати за класа „черна дупка със средна маса“. Но според д-р Лин конкретният случай с наблюдението на поглъщането на звезда, е най-убедителното към момента доказателство за съществуването на такива обекти. Самите черни дупки от този клас могат да дадат на експертите информация, която да им разкрие еволюцията както на този тип обекти, така и на космоса като цяло.

Например, изследователите търсят отговор на въпроса, дали с течение на времето и постепенното натрупване на маса и размери от черни дупки със средна маса се образуват свръхмасивни черни дупки? Астрономите освен това искат да разберат, как се формират черните дупки със средна маса и доколко често възникват в регионите на плътни звездни купове, какъвто е случаят с конкретното изследване.


„Изучаването на зараждането и еволюцията на черните дупки със средна маса в крайна сметка ще даде обяснение на начина, по който в ядрата на големите галактики се появяват свръхмасивните черни дупки“, пише в заключение съавторът в изследването, д-р Натали Уеб от Университета в Тулуза.


-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>

0 коментара:

Публикуване на коментар

Може да ви е интересно...