|
Когда черная дыра подмигивает вам
|
|
|
|
Исследователь из Мичиганского государственного университета увидел рентгеновские лучи, исходящие от черной дыры, с помощью телескопа Рентгеновской обсерватории НАСА "Чандра". "В каждой крупной галактике есть сверхмассивная черная дыра, но точная природа взаимосвязи между ними по-прежнему остается загадкой", - сказал Стивен Дикерби, научный сотрудник по физике и астрономии Колледжа естественных наук. "После анализа данных [с телескопа "Чандра"] у меня по спине пробежал холодок, потому что я понял, что наблюдаю, как рентгеновские лучи от сверхмассивной черной дыры то вспыхивают, то гаснут".
|
|
|
|
Черные дыры обладают таинственностью, аурой. Они являются невидимыми монстрами во Вселенной, но ученые всего мира не гнушаются этими чудовищами. Они рассматривают их как лаборатории для физических и астрономических исследований.
|
|
|
|
Сверхмассивные черные дыры - это объекты, масса которых в миллионы или миллиарды раз превышает массу Солнца и которые втиснуты в такое малое пространство, что даже свет не может вырваться наружу. Вещество, попадающее в зону интенсивной гравитации черной дыры, может нагреваться до экстремальных температур.
|
|
|
|
Рентгеновские лучи из окружающей среды вблизи сверхмассивных черных дыр можно наблюдать с помощью телескопов, таких как рентгеновская обсерватория "Чандра", которая вращается вокруг Земли.
|
|
|
|
|
|
|
Дикерби, который также является сотрудником нейтринной обсерватории IceCube, и его коллеги изучили данные, собранные Chandra за 15 лет. Затем они собрали воедино данные о рентгеновском излучении, испускаемом сверхмассивной черной дырой в галактике Андромеды, называемой звездой M31 или M31*.
|
|
|
|
Их исследование дает представление об уникальной взаимосвязи между галактикой и ее черной дырой. Это имеет решающее значение для понимания того, как развивалась Вселенная за последние 14 миллиардов лет. Результаты их анализа были недавно опубликованы в Astrophysical Journal.
|
|
|
|
Все началось с линейки нейтринных крошек
|
|
|
|
История начинается не с черных дыр, а с нейтрино — крошечных электрически нейтральных частиц, которые приближаются к Земле в космосе. Дикерби и его коллеги из IceCube следуют за нейтрино в космосе, как за крошками хлеба, чтобы лучше понять, как функционируют самые экстремальные системы во Вселенной. Нейтрино могут образовываться в окружающей среде вблизи сверхмассивных черных дыр, таких как M31*.
|
|
|
|
"Телескоп "Чандра" обладает таким высоким пространственным разрешением, что может отличать рентгеновское излучение M31* от трех других рентгеновских источников, расположенных вокруг него в ядре Андромеды. Это единственный телескоп, который может это делать", - сказал Дикерби. "Мы смогли реконструировать изображение — увеличить и усилить изображение, как в полицейском сериале, — выделить излучение, чтобы измерить только рентгеновские лучи от M31*, а не от других источников".
|
|
Мерцающие фотоны освещают черную дыру
|
|
|
|
Они определили, что M31* находится в повышенном состоянии с 2006 года, когда он испустил мощную рентгеновскую вспышку. Они также обнаружили, что M31* пережил еще одну рентгеновскую вспышку в 2013 году, прежде чем вернуться к состоянию после 2006 года. Это открытие согласуется с недавним открытием IceCube, которое связало нейтринные вспышки в другой галактике с ее сверхмассивной черной дырой. Эти результаты показывают, как наблюдения близлежащих сверхмассивных черных дыр могут выявить вероятные временные интервалы для выбросов нейтрино.
|
|
|
|
В своей работе они использовали точные положения четырех рентгеновских источников глубоко в ядре галактики Андромеды - S1, SSS, N1 и P2 — чтобы точно определить местоположение сверхмассивной черной дыры в точке P2.
|
|
|
|
Дикерби сравнивает отслеживание яркости этих объектов в рентгеновском диапазоне с измерением интенсивности четырех мерцающих свечей в дальнем конце футбольного стадиона. Благодаря мощности и разрешающей способности телескопа Chandra команда смогла дифференцировать данные, чтобы выделить каждый из соседних объектов.
|
|
|
|
Эта работа возможна только благодаря уникальным наблюдательным возможностям телескопа "Чандра". Несмотря на то, что телескоп продолжает успешно работать, существует опасность потери финансирования. Предлагаемый телескоп следующего поколения AXIS все еще находится на ранней стадии разработки и не будет введен в эксплуатацию до 2030-х годов.
|
|
|
|
"Если Chandra будет отключен, ресурсы для проведения наблюдений с высоким разрешением исчезнут навсегда", - сказал Дикерби. "Поддержание этих возможностей и планирование следующего поколения телескопов имеет жизненно важное значение".
|
|
|
|
Дикерби надеется, что эта статья побудит людей продолжать анализировать данные, полученные с M31*. Телескоп "Чандра" необходимо поддерживать в рабочем состоянии, пока продолжаются планы по дальнейшему развитию телескопа.
|
|
|
|
"Я хочу, чтобы мы продолжали наблюдать за системой, продолжали наблюдать за этими вспышками и продолжали писать историю сверхмассивных черных дыр", - сказал он.
|
|
|
|
Источник
|
