Kozmički sudar krije galaktički prsten u rendgenskim zrakama

CRNA RUPA: Otkrivena prva povijesna fotografija. (Srpanj 2019).

Anonim

Astronomi su koristili NASA-inu Chandra X-ray Observatory kako bi otkrili prsten crnih rupa ili neutronskih zvijezda u galaksiji 300 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje.

Ovaj prsten, dok ne upotrebljava moć nad srednjom Zemljom, može pomoći znanstvenicima da bolje razumiju što se događa kada se galaksije razbiju jedna u drugu u katastrofalnim utjecajima.

U toj novoj složenoj slici galaksije AM 0644-741 (AM 0644 kratko), X-zrake iz Chandre (purpurne boje) kombinirane su s optičkim podacima NASA Hubble svemirskog teleskopa (crvena, zelena i plava). Podaci Chandra otkrivaju prisutnost vrlo svijetlih izvora rendgenskih zračenja, najvjerojatnije binarnih sustava koje pokreću bilo zvjezdana masa crne rupe ili neutronske zvijezde, u izvanrednom prstenu. Rezultati su objavljeni u novom članku pod vodstvom Anna Wolter iz INAF-Osservatorio Astronomico di Brera u Milanu u Italiji.

Odakle dolazi prsten crnih rupa ili neutronskih zvijezda u AM 0644? Astronomi smatraju da je stvorena kada je jedna galaksija bila uvučena u drugu galaksiju snagom gravitacije. Prva galaksija stvorila je valove u plinu druge galaksije, AM 0644, smještene u donjem desnom kutu. Ove jeku zatim su proizveli rastući prsten plina u AM 0644 koji je potaknuo rođenje novih zvijezda. Prva galaksija vjerojatno je ona koja se nalazi u donjem lijevom kutu slike.

Najmasovnija od ovih zvijezda koje će zarađivati ​​u budućnosti će voditi kratke živote - u kozmičkim terminima - milijuna godina. Nakon toga, njihovo se nuklearno gorivo troši i zvijezde eksplodiraju kao supernova, ostavljajući iza sebe crne rupe s masama tipičnim između pet do dvadeset puta više od Sunca ili neutronske zvijezde s masom otprilike jednakom Suncu.

Neke od tih crnih rupa ili neutronskih zvijezda imaju bliske zvijezde, a plin sifona iz njihovog zvjezdanog partnera. Ovaj plin pada prema crnoj rupi ili zvijezdi neutrona, formirajući vrtić poput vode koja kruži odvod i postaje grijana trenjem. Taj zagrijan plin stvara velike količine rendgenskih zraka koje Chandra može otkriti.

Dok je prsten crnih rupa ili neutronskih zvijezda sam po sebi intrigantan, priča o AM 0644 ima više. Svi izvori rendgenskog zračenja otkriveni u prstenu AM 0644 dovoljno su svijetli da se klasificiraju kao ultraluminozni izvori X-zraka (ULXs). Ovo je klasa objekata koji proizvode stotine i tisuće puta više rendgenskih zraka od većine "normalnih" binarnih sustava u kojima je zvjezdana zvijezda u orbiti oko neutronske zvijezde ili crne rupe. Do nedavno je većina astronoma mislila da ULX-ovi obično sadrže crne rupe sa zvjezdanim masama, s mogućom prisutnošću u nekim slučajevima srednje mase crnih rupa (IMBH) koje sadrže više od sto puta mase Sunca. Međutim, ovo je razmišljanje preokrenuto kada je pronađeno da nekoliko ULX u ostalim galaktikama, uključujući M82 i M51, sadrže neutronske zvijezde.

Nekoliko drugih objašnjenja osim IMBH-a predloženo je za intenzivnu rendgensku emisiju ULX-a. Uključuju neobično brzi rast crne rupe ili zvijezde neutrona, ili geometrijske efekte koji proizlaze iz presijecanja materijala za zavarivanje duž linija magnetskog polja.

Identitet pojedinih ULX u AM 0644 je trenutno nepoznat. Mogu biti mješavina crnih rupa i neutronskih zvijezda, a također je moguće da su sve crne rupe ili sve neutronske zvijezde.

Nisu svi izvori X-zraka na slici nalaze se u prstenu AM 0644. Jedan od izvora je brzo rastuća crna rupa koja se nalazi iza galaktike na udaljenosti od 9, 1 milijarde svjetlosnih godina od Zemlje. Još jedan zanimljiv izvor kojeg otkriva Chandra je rastuća supermasivna crna rupa koja se nalazi u središtu galaksije. U novoj studiji, istraživači su također uz Chandra opažanja proučili još šest galaksija prstena uz AM 0644. Ukupno je otkriveno 63 izvora u sedam galaksija, a 50 ih je ULX. Autori vide veći prosječan broj ULX po galaksiji u ovim galaksijama prstena nego u drugim vrstama galaksija. Prstenaste galaksije potaknule su zanimanje astronoma jer su idealni testbeds za ispitivanje modela kako oblikuju dvostruke zvijezde i razumiju podrijetlo ULX-a.

Rad koji opisuje proučavanje AM 0644 i njegovih sestrinskih prstenastih galaksija pojavio se u časopisu Astrophysical Journal od 10. kolovoza 2018. i dostupan je na mreži.

menu
menu