Οι αστροφυσικοί ανακάλυψαν αλλαγές στη φωτεινότητα του φωτός που παρατηρούνται στα περίχωρα μιας από τις μαύρες τρύπες που βρίσκονται πιο κοντά μας, που βρίσκονται σε απόσταση 9600 ετών φωτός από τη Γη.
Οι επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν για το δυαδικό αστρικό σύστημα MAXI J1820+070, που ανακαλύφθηκε από το ιαπωνικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό το 2018. Κατά κανόνα, τέτοια δυαδικά συστήματα περιέχουν ένα αστέρι χαμηλής μάζας, παρόμοιο με τον Ήλιο μας, και ένα πολύ πιο συμπαγές αντικείμενο - μπορεί να είναι ένας λευκός νάνος, ένα αστέρι νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα. Το MAXI J1820+070 περιέχει μια μαύρη τρύπα τουλάχιστον 8 φορές τη μάζα του Ήλιου μας.
Η καμπύλη φωτός που αναλύθηκε από τους επιστήμονες λήφθηκε από αστροερασιτέχνες κατά τη διάρκεια σχεδόν ενός έτους παρατηρήσεων σε όλο τον κόσμο. Το αστέρι στο MAXI J1820+070 είναι ένα από τα τρία φωτεινότερα αστέρια ακτίνων Χ που έχουν παρατηρηθεί ποτέ. Αυτό συμβαίνει όχι μόνο επειδή είναι εξαιρετικά κοντά στη Γη, αλλά και επειδή βρίσκεται με επιτυχία έξω από το επίπεδο του Γαλαξία μας. Επειδή παρέμεινε φωτεινό για πολλούς μήνες, ένας μεγάλος αριθμός ανθρώπων μπόρεσε να το παρατηρήσει.
Αλλά σχεδόν 3 μήνες μετά την έναρξη της έκλαμψης, συνέβη κάτι απροσδόκητο - η καμπύλη φωτός φαινόταν να υποβάλλεται σε μια τεράστια διαμόρφωση με μια περίοδο περίπου 17 ωρών - παρατηρήθηκε διπλασιασμός της φωτεινότητας στην κορυφή. Ταυτόχρονα, δεν υπήρξαν αλλαγές στο εύρος των ακτίνων Χ. Αν και μικρές οιονεί περιοδικές ορατές διαμορφώσεις έχουν παρατηρηθεί στο παρελθόν κατά τη διάρκεια άλλων εκρήξεων ακτίνων Χ, τίποτα τέτοιο δεν έχει παρατηρηθεί στο παρελθόν. Τι προκάλεσε μια τέτοια ασυνήθιστη συμπεριφορά;
Υλικό από το αστέρι έλκεται από το συμπαγές αντικείμενο στον δίσκο συσσώρευσης σπειροειδούς αερίου που το περιβάλλει. Οι εκλάμψεις συμβαίνουν όταν το υλικό στο δίσκο θερμαίνεται, συσσωρεύεται σε μια μαύρη τρύπα και απελευθερώνει τεράστιες ποσότητες ενέργειας πριν διασχίσει τον ορίζοντα γεγονότων. Αυτή η διαδικασία είναι χαοτική και εξαιρετικά μεταβλητή, με χρονοδιαγράμματα που ποικίλλουν από χιλιοστά του δευτερολέπτου σε μήνες.
Όταν μια τεράστια ακτίνα Χ βγαίνει από μια πολύ κοντινή μαύρη τρύπα και στη συνέχεια ακτινοβολεί την περιβάλλουσα ύλη, ιδιαίτερα τον δίσκο προσαύξησης, θερμαίνοντάς την σε θερμοκρασία περίπου 10 χιλιάδων Κ, η ακτινοβολία της βρίσκεται στο οπτικό εύρος, ειδικότερα, δείτε το εκπεμπόμενο φως. Γι' αυτό, όταν μειώνεται η ένταση του φλας των ακτίνων Χ, μειώνεται και το ορατό φως.
Υπήρχε μόνο μία πιθανή εξήγηση: μια τεράστια ροή ακτινοβολίας ακτίνων Χ ακτινοβολούσε τον δίσκο προσαύξησης και προκάλεσε την παραμόρφωσή του, η οποία παρείχε ισχυρή αύξηση της επιφάνειας, με αποτέλεσμα να αυξηθεί και η ροή φωτός. Αυτή η συμπεριφορά έχει παρατηρηθεί στο παρελθόν σε δυαδικά συστήματα ακτίνων Χ με αστέρια μεγαλύτερης μάζας, αλλά ποτέ σε συστήματα με μαύρη τρύπα και αστέρι χαμηλής μάζας.
Οι αστροφυσικοί γνωρίζουν για αρκετές δεκάδες δυαδικά συστήματα με μαύρες τρύπες στον Γαλαξία μας, με μάζες της τάξης των 5-15 ηλιακών μαζών. Αναπτύσσονται επίσης με συσσώρευση ύλης.
Διαβάστε επίσης:
- Η μαύρη τρύπα «Μονόκερος» μπορεί να είναι η μικρότερη και πιο κοντά στη Γη
- Η μαύρη τρύπα σκοτείνιασε ξαφνικά και κανείς δεν ξέρει γιατί