Musta aukon suihkun käsite ei ole uusi, mutta meillä on vielä paljon opittavaa niiden läheisyydessä sijaitsevasta hiukkasseoksesta. ESAn XMM-Newtonin observatorion avulla tähtitieteilijät ovat katsoneet galaksin meidän mustaa reikää ja löytäneet yllättäviä tuloksia.
Kuten tiedämme, tähtimassan mustat aukot ottavat vastaan läheisten tähtiä sisältäviä materiaaleja. Aine näistä seuratähteistä vedetään pois vanhemmasta vartalosta kohti mustaa reikää ja säteilee niin voimakasta lämpötilaa, että se säteilee röntgensäteitä. Musta reikä ei kuitenkaan aina niele kaikkea, mikä on tulossa. Joskus he hylkäävät pienet erät tästä tulevasta massasta, työntäen sen pois joukkona voimakkaita suihkukoneita. Nämä suihkut ruokkivat myös ympäristöä vapauttaen sekä massaa että energiaa ... ryöstävät polttoaineen mustan aukon.
Suihkukokoonpanon tutkimuksen avulla tutkijat kykenevät paremmin selvittämään, mikä joutuu mustaan reikään ja mikä ei. Sähkömagneettisen spektrin radion aallonpituudella tehtyjen havaintojen avulla olemme nähneet elektronien murenevan melkein valon nopeudella. Ei kuitenkaan ole selvästi määritetty, täydentävätkö elektronien negatiivista varausta niiden antihiukkaset, positronit vai pikemminkin suihkussa olevat raskaammat positiivisesti varautuneet hiukkaset, kuten protonit tai atomitumat. " XMM-Newtonin voiman takana, tähtitieteilijöillä on ollut tilaisuus tutkia mustan aukon binaarijärjestelmää nimeltään 4U1630–47 - ehdokkaalla, jonka tiedetään olevan odottamattomia röntgensäteiden purskeita ajanjaksoille, jotka kestävät kuukausia tai vuosia.
"Havainnoissamme löysimme merkkejä kahden raskaan alkuaineen, raudan ja nikkelin voimakkaasti ionisoituneista ytimistä", sanoo María Díaz Trigo Münchenissä sijaitsevasta Euroopan eteläisen observatorion Saksasta, Nature-lehdessä julkaistun lehden pääkirjailija. "Löytö tuli yllätyksenä - ja hyvä, koska se osoittaa kiistattomasti, että mustien reikien suihkut ovat paljon rikkaampia kuin vain elektronit."
Syyskuun 2012 aikana tohtori Díaz Trigon ja yhteistyökumppaneiden johtama tähtitieteilijäryhmä havaitsi 4U1630–47 XMM-Newtonin kanssa. He tukivat havaintonsa myös lähes samanaikaisilla radiohavainnoilla, jotka otettiin Australia Telescope Compact Array -sarjasta. Vaikka tutkimukset tehtiin lähellä toisiaan - vain parin viikon sisällä - tulokset eivät olisi voineet olla erilaisia.
Trigon ryhmän mukaan alkuperäiset havainnot ottivat röntgenkuvat allekirjoituslevyltä, mutta radiokaistalla ei ollut toimintaa. Tämä on osoitus siitä, että suihkukoneet eivät olleet aktiivisia tuolloin. Toisessa havaintoryhmässä oli kuitenkin toimintaa sekä röntgen- että radiossa ... suihkukoneet olivat käynnistyneet takaisin! Tutkiessaan toisen sarjan röntgendataa, he löysivät myös liikkuvia rautaydimiä. Nämä hiukkaset liikkuivat sekä kohti että poispäin XMM-Newtonista - todiste siitä, että ionit olivat osa vastakkaisiin suuntiin suunnattuja kaksisuihkuja. Se ei kuitenkaan ole kaikki. Oli myös todisteita nikkeliytimien osoittamisesta observatorion suuntaan.
"Näistä raudan ja nikkelin" sormenjäljistä "voimme osoittaa, että suihkun nopeus on erittäin suuri, noin kaksi kolmasosaa valon nopeudesta", sanoo avustaja James Miller-Jones Curtinin yliopiston solmusta Kansainvälinen radioastronomiatutkimuksen keskus Perthissä, Australia.
”Lisäksi raskaiden atomituumien esiintyminen mustanreiän suihkukoneissa tarkoittaa, että massaa ja energiaa viedään mustasta reiästä paljon suurempina määrinä kuin aikaisemmin luulimme, mikä voi vaikuttaa mustan reiän mekanismiin ja nopeuteen. täydentää asiaa ”, lisää kirjoittaja Simone Migliari Barcelonan yliopistosta, Espanja.
Haluatko löytää uusia löytöjä? No joo. Tyypilliselle tähtimassan mustalle aukolle tämä on ensimmäinen kerta, kun suihkukoneissa on havaittu raskaita ytimiä. Kuten nykyään, on vain yksi toinen röntgenbinaari, joka näyttää samanlaisia allekirjoituksia atominytimistä suihkussaan - lähde, joka tunnetaan nimellä SS 433. Tälle mustanreiän järjestelmälle on kuitenkin ominaista epätavallisen korkea akryptiotaajuus, joka tekee sen ominaisuuksien vertaamisen tavallisempien mustien reikien ominaisuuksiin. " Näiden uusien 4U1630–47-havaintojen avulla tähtitieteilijät kykenevät täyttämään tietolähteet siitä, mikä aiheuttaa suihkujen esiintymisen mustan aukon lisäyslevyissä ja mikä ajaa niitä.
"Vaikka tiedämme nyt paljon mustista reikistä ja niiden ympärillä tapahtuvasta, suihkujen muodostuminen on edelleen iso palapeli, joten tämä havainto on merkittävä askel eteenpäin ymmärtää tätä kiehtovaa ilmiötä", sanoo Norbert Schartel, ESA: n XMM-Newton. Projektitutkija.
Alkuperäinen tarinan lähde: ESA: n lehdistötiedote.
