Астрономи су пронашли супермасирану црну рупу (СМБХ) са неуобичајено правилним распоредом храњења. Бехемот је активно галактичко језгро (АГН) у срцу галаксије Сеиферт 2 ГСН 069. АГН је око 250 милиона светлосних година од Земље и садржи око 400.000 пута већу масу Сунца.
Тим астронома користио је ЕСА-ов КСММ-Невтон и НАСА-ин Ксандри опсерваториј Цхандра да би посматрали рендгенске емисије СМБХ. Отприлике сваких 9 сати црна рупа се јарко пламени помоћу рендгенских зрака док се у њу увлачи материјал. Астрономи су пронашли још две црне рупе звездане масе које се редовно распламсавају док се хране, али оваква правилност у супермасичној црној рупи никада није виђена.
„Ова црна рупа је на плану за оброк као што је никад нисмо видели.“
Гиованни Миниутти, водећи аутор, ЕСА центар за астробиологију, Шпанија.
Рад који описује ово откриће објављен је у часопису Натуре, а насловљен је „Деветчасовна рендгенска квазипериодична ерупција из галактичког језгра црне рупе мале масе“. Главни аутор је Гиованни Миниутти из ЕСА-иног центра за астробиологију у Шпанији. Према документу, СМБХ троши око четири месеца материјал три пута дневно. То значи да сваки пут када се црна рупа нахрани, она троши око милион милијарди фунти материјала.
"Ова црна рупа је на плану за оброк као што је никад нисмо видели", рекао је Миниутти у саопштењу за штампу. "Ово понашање је толико без преседана да смо морали да измислимо нови израз да бисмо га описали:" Рендгенски квази-периодични ерупције "."
Рендгенске емисије из ове СМБХ су познате и посматране од јула 2010. године, али биле су стабилне. Нови рад заснован је на 54 дана запажања почевси од децембра 2018. године, почевши од ЕСА-ове опсерваторије КСММ-Невтон. Та опсерваторија је приметила два рафала 24. децембра. У јануару је КСММ-Невтон пронашао још три од ових редовних рафала.
Потом су астрономи затражили више времена за посматрање са НАСА-иног опсерваторија Цхандра како би истражили. Цхандра је посматрао још пет ових догађаја. Током тренутних редовних ерупција, активност ремећења рендгенских зрака повећава се за два реда величине у односу на позадинске емисије рендгенских зрака. Свака бујица траје нешто више од једног сата и јавља се сваких девет сати.
„Комбиновањем података са ове две рендгенске опсерваторије пратили смо ове периодичне испаде најмање 54 дана“, рекао је коаутор Рицхард Сактон из Европског свемирског астрономског центра у Мадриду, Шпанија. „Ово нам даје јединствену прилику да будемо сведоци прилива материје у супермасичну црну рупу која више пута убрзава и успорава.“
Током сваког од ових испада, рендгенски зрак је 20 пута светлији него у тихим периодима. Температура гаса који пада, такође расте. Расте са око милион степени Фаренхајта у мирнијим периодима на 2,5 милиона степени Фаренхеита током паљби. Виша температура је приближно иста као и температура гаса код већине СМБХ које активно расту.
Узрок ових редовитих бљескова није познат. Врући гас од 2,5 милиона степени Ф. који окружује ГСН 069 је иста температура као и гас који окружује остале СМБХ. То је мистерија јер је једноставно превруће да би било из падајућег диска материјала који окружује црне рупе. Али ГСН 069 је јединствена прилика за проучавање феномена, јер се врући гас вишеструко формира, а затим нестаје.
Обично овај врући гас узрокује разбијање звезде и конзумирање црне рупе, или тако астрономи мисле. Али регуларност коју показује ГСН 069 је мистерија.
„Ми мислимо да је порекло емисије рендгенских зрака звезда коју је црна рупа делимично или потпуно раздвојила и полако једе по мало“, рекла је коауторица Маргхерита Гиустини, такође ЕСА-иног центра за астробиологију. „Али што се тиче понављања рафала, ово је потпуно другачија прича о чијем пореклу је потребно проучавати даље податке и нове теоријске моделе.“
Опет, видети како супермасивна црна рупа троши гас од неке звезде није ништа ново. Редовност паљења ГСН 069 то је гребање главе. Аутори студије предлажу два могућа објашњења редовног распореда храњења у СМБХ:
- Количина енергије у диску се накупља све док не постане нестабилна и материја брзо падне у црну рупу стварајући експлозије. Тај се циклус понавља.
- Постоји интеракција између диска и секундарног тела која орбитира око црне рупе, можда остатак делимично поремећене звезде.
Захваљујући Цхандра-иним запажањима, тим научника зна да је извор запаљених рендгенских зрака тачно у срцу ГСН 069. Управо ту се очекује СМБХ. Комбиновани подаци Цхандра и КСММ-Невтон такође јасно показују да се пламен, иако редован, полако мења: и величина и време трајања „оброка“ црне рупе благо су се смањили и простор између сваког оброка расте. На будућим запажањима је да видимо да ли ће се ови трендови наставити.
ГСН 069 је на малој страни за СМБХ. Обично СМБХ садржи онолико масе колико неколико милиона или чак неколико милијарди Сунца, док ГСН 069 садржи само масу у вредности од око 400 000 Сунца. То би могло помоћи да се објасни зашто ова врста редовног храњења није виђена раније.
За веће СМБХ, много веће од ове, флуктуације њихове осветљености су много спорије. Уместо да еруптира сваких девет сати, требало би им да прођу месеци или чак године да се овако разбуктају. То би објаснило зашто квази-периодичне ерупције (КПЕ) попут ове нису примећене. Рендгенске опсерваторије су заузете и не постоји начин да се то дуго тренира на једном циљу.
Било је неколико случајева у којима су примећена велика повећања или смањења рендгенских зрака изазваних црним рупама. Та се запажања ослањала на поновљена запажања током месеци, или чак година. Неке од ових промена су пребрзе да би се објасниле стандардном теоријом падајуће материје са акректорског диска црне рупе. Али ово откриће може објаснити та запажања. Они можда имају слично понашање као ГСН 069.
Више:
- Саопштење за јавност: Научници откривају да црна рупа има три врућа оброка дневно
- Истраживачки рад: Деветчасовна рендгенска квазипериодична ерупција из галактичког језгра мале масе мале рупе
- Википедија: Активни галактички нуклеус
