Прошле године астрономи су открили мирну црну рупу у далекој галаксији која је избила након уништавања и конзумирања пролазеће звезде. Сада су истраживачи идентификовали карактеристичан рендгенски сигнал примећен у данима после избијања који потиче од материје на ивици пада у црну рупу.
Овај сигнални сигнал, који се назива квази-периодична осцилација или КПО, карактеристична је за акреционе дискове који често окружују најкомпактније објекте у свемиру - беле патуљасте звезде, неутронске звезде и црне рупе. КПО су виђени у многим црним рупама звјездане масе, а за њих постоје мучни докази у неколико црних рупа које могу имати масу средње тежине између 100 и 100.000 пута више од сунчеве.
До новог открића, КПО су откривени око само једне супермасивне црне рупе - типа која садржи милионе соларних маса и налази се у центрима галаксија. Тај објект је галаксија типа Сеиферт РЕЈ 1034 + 396, која на удаљености од 576 милиона светлосних година лежи релативно у близини.
„Ово откриће проширује наш домет до најдубље ивице црне рупе која се налази милионима светлосних година, што је заиста невероватно. То нам даје прилику да истражимо природу црних рупа и тестирамо Еинстеинову релативност у време када је свемир био веома другачији него што је данас “, рекао је Рубенс Реис, постдокторски сарадник Ајнштајна на Универзитету у Мичигену у Анн Арбору. Реис је водио тим који је открио КПО сигнал користећи податке са орбиташких телескопа Сузаку и КСММ-Невтон, откриће је описано у раду објављеном данас у Сциенце Екпресс-у.
Извор рендгенских зрака познат као Свифт Ј1644 + 57 - након његових астрономских координата у сазвежђу Драцо - откривен је 28. марта 2011. године од стране НАСА-иног сателита Свифт. Првобитно се претпостављало да је то уобичајена врста избијања која се зове гама-рафал, али његово постепено блеђење није одговарало ономе што смо раније видели. Астрономи су се убрзо зближили са идејом да је оно што су видели последица заиста изванредног догађаја - буђења успаване црне рупе далеке галаксије док је трескало и гутало звезду која је пролазила. Галаксија је толико далеко да је светло од догађаја морало да прође 3,9 милијарди година пре него што је стигло на Земљу.
Подаци о видео запису: 28. марта 2011. године, НАСА-ин Свифт открио је снажне рендгенске ракете за које се претпоставља да су црне рупе прождирале звезду. У једном моделу, илустрованом овде, звезда у облику сунца на ексцентричној орбити урања преблизу средишњој црној рупи своје галаксије. Отприлике половина масе звезде храни акрецијски диск око црне рупе, који заузврат покреће млаз честица који зрачи зрачење према Земљи. Заслуга: НАСА-ин Годдард Центар за свемирске летове / Концептуална лабораторија за слике
Звезда је доживела интензивну плиму када је стигла до најближе тачке до црне рупе и брзо је растргла. Дио гаса пао је према црној рупи и формирао је диск око ње. Унутарњи део овог диска је брзо загреван на температуре од милион степени, довољно вруће да емитује Кс-зраке. У исто време, кроз процесе који још увек нису у потпуности схваћени, супротно усмерени млазови окомити на диск формиран у близини црне рупе. Ови млазови експлодирају материју споља брзином већом од 90 процената брзине светлости дуж осе центрифуге црне рупе. Један од ових млазева управо се усмјерио равно на Земљу.
Девет дана након избијања, Реис, Строхмаиер и њихове колеге приметили су Свифт Ј1644 + 57 користећи Сузаку, рендгенски сателит којим је управљала Јапанска агенција за ваздухопловство и учествовање НАСА-е. Десетак дана касније започели су дужу кампању праћења користећи опсерваторију КСММ-Невтон Европске свемирске агенције.
„Будући да се материја у млазеву кретала тако брзо и била је ускочена скоро у нашу видну линију, ефекти релативности појачали су њен рендгенски сигнал довољно да смо могли ухватити КПО, што би иначе било тешко открити на тако великој удаљености ", Рекао је Тод Строхмаиер, астрофизичар и коаутор студије у НАСА-ином центру за свемирске летове Годдард у Греенбелту, Мд.
Као врући гас у унутрашњој спирали диска према црној рупи, он достиже тачку коју астрономи називају најдубљом стабилном кружном орбитром (ИСЦО). Свако ближе црној рупи и гас брзо урања у хоризонт догађаја, тачку без повратка. Улазни спирални гас има тенденцију да се нагомилава око ИСЦО-а, где се огромно загрева и зрачи поплавом Кс-зрака. Осветљеност ових Кс-зрака варира у обрасцу који се понавља у готово правилном интервалу, стварајући КПО сигнал.
Подаци показују да је КИ бициклизма Ки Свифт Ј1644 + 57 прелазио сваких 3,5 минута, што од његовог извора постави између 2,2 и 5,8 милиона миља (4 до 9,3 милиона км) од центра црне рупе, тачна удаљеност у зависности од брзине црне рупе ротира се. Да бисмо ово узели у перспективу, максимална удаљеност је само око 6 пута већа од пречника нашег сунца. Удаљеност од КПО регије до хоризонта догађаја такође зависи од брзине ротације, али ако се црна рупа окреће теоријом максималне брзине, хоризонт је управо унутар ИСЦО.
„КПО нам шаљу информације са самог руба црне рупе, где ефекти релативности постају најекстремнији“, рекао је Реис. „Могућност увида у ове процесе на тако великој удаљености је заиста леп резултат и обећава велико.“
Опис слике: Ова илустрација наглашава главне карактеристике Свифта Ј1644 + 57 и резимира шта су астрономи открили о њему. Заслуга: НАСА-ин Годдард Центар за свемирске летове
