Tento oblak plynu pulzuje gama lúčmi zo vzdialenej čiernej diery, ale ako?

(DESY, Science Communication Lab)

Asi 15 000 svetelných rokov ďaleko, aktívny čierna diera Zdá sa, že pravidelne rozsvecuje inak nevýrazný oblak plynu gama lúčmi. Má to však háčik. Oblak plynu je od čiernej diery vzdialený približne 100 svetelných rokov – a ako presne s ním oblak pulzuje, je záhadou.

Astrofyzici sa domnievajú, že je nepravdepodobné, že by pulzácie boli generované priamo plazmovými tryskami, ktoré sú emitované aktívnymi čierne diery . Ale je možné, že čierna diera nejakým spôsobom vyžaruje kozmické lúče spôsobom, ktorý osvetľuje oblak plynu.

'Tento výsledok spochybňuje zrejmé interpretácie a je neočakávaný z predtým publikovaných teoretických modelov,' povedal astrofyzik Jian Li nemeckého elektrónového synchrotrónu v Nemecku.



'Poskytuje nám to šancu odhaliť transport častíc z SS 433 a preskúmať štruktúru magnetického poľa v jej blízkosti.'

SS 433 je systém čiernych dier typu známeho ako mikrokvasar. Pozostáva, samozrejme, z čiernej diery - pomerne chlpatého chlapíka, ktorý váži 10 až 20-násobok hmotnosti Slnka. Jeho binárnym spoločníkom je a hlavná sekvencia nadobor, s hmotnosťou približne 30-násobku hmotnosti Slnka.

Obidve sú uzamknuté na veľmi blízkej obežnej dráhe, len o vlások viac ako 13 dní, takže čierna diera odčerpáva zo svojho hviezdneho spoločníka stály prúd materiálu, ktorý sa stáča ako voda okolo odtoku. Materiál sa pri tom rozžiari, rovnako ako mini verzia kvazaru.

Ale nie všetok materiál sa rozsype. Časť z nich je odvádzaná preč od vnútorného okraja akrečného disku okolo vonkajšej strany čiernej diery - nie sme si úplne istí ako, ale vedci si myslia, že je to pozdĺž čiar magnetického poľa.

Tento materiál je potom vyžarovaný preč od - pravdepodobne - pólov čiernej diery v prúdoch plazmy, ktoré sa môžu priblížiť významným percentám rýchlosti svetla.

Okrem toho sa čierna diera v SS 433 kýva ako rotačka na svojej rotačnej osi. Toto kolísanie sa nazýva rotačná precesia a znamená to, že výtrysky, namiesto vystreľovania v priamke, sa špirálovito rozbiehajú do priestoru, ako je vidieť na nižšie uvedenom videu iného mikrokvazaru s prepracovaním.V404 Labute.

Desaťročím pozorovaním SS 433 dokázali Li a jeho tím určiť, že precesia čiernej diery má periodicitu niečo vyše 162 dní, pričom prúd stráca svoj špirálovitý tvar a po niekoľkých cykloch sa uvoľní do kužeľa. A plynový oblak pulzuje s gama žiarením v rovnakých časových intervaloch.

Môže sa to zdať ako otvorený a zatvorený prípad, ale je tu veľký problém. Oblak sa v skutočnosti nenachádza v extrapolovanom prúdovom kuželi.

'Nájsť také jednoznačné spojenie prostredníctvom načasovania, asi 100 svetelných rokov od mikrokvazaru, dokonca ani v smere výtryskov, nie je také neočakávané ako úžasné,' povedal Li . 'Ale ako môže čierna diera poháňať tlkot srdca plynového oblaku, nám nie je jasné.'

Môže to byť nejasné, ale to neznamená, že neexistujú žiadne potenciálne vysvetlenia. Je možné, že kozmické žiarenie – vysokoenergetické protóny, ktoré sa pohybujú takmer rýchlosťou svetla – produkuje čierna diera buď na koncoch výtryskov, alebo z jej rovníka.

Na koncoch výtryskov alebo v blízkosti čiernej diery by mohli byť subatomárne častice kozmického žiarenia vyvrhnuté smerom k oblaku. Keď naň narazia, náraz by mohol produkovať gama lúče, ako je opísané v a Teoretická práca z roku 2005 .

Alebo je možné, že kozmické žiarenie pochádza z okraja akrečného disku.

'Energeticky môže byť výstup z disku rovnako silný ako prúdy a predpokladá sa, že prebieha v solidarite so zvyškom systému,' vysvetlil astrofyzik Diego Torres z Inštitútu vesmírnych vied v Španielsku.

Tieto kozmické lúče by museli byť emitované dostatočnou rýchlosťou, aby produkovali pozorovanú emisiu gama žiarenia. To je podľa vedcov ťažké zosúladiť s naším súčasným chápaním zdrojového prostredia.

Takže je potrebné urobiť oveľa viac práce, aby sme pochopili systém - a to, ako osvetľuje oblak plynu vzdialený 100 svetelných rokov.

„SS 433 neprestáva udivovať pozorovateľov na všetkých frekvenciách a rovnako aj teoretikov,“ napísali výskumníci, „a je isté, že poskytne testovacie prostredie pre naše nápady na produkciu a šírenie kozmického žiarenia v blízkosti mikrokvasarov na ďalšie roky.“

Výskum bol publikovaný v r Prírodná astronómia .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.