Koncept mlazne crne rupe nije nov, ali moramo još puno toga naučiti o mješavini čestica koje se nalaze u njihovoj blizini. Korištenjem ESA-ovog XMM-Newton opservatorija, astronomi su bacili pogled na crnu rupu u našoj galaksiji i otkrili neke iznenađujuće rezultate.
Kao što znamo, zvjezdane mase crne rupe preuzimaju materijale iz obližnjih zvijezda. Materija ove suputničke zvijezde odvlači se od roditeljskog tijela prema crnoj rupi i zrači temperaturu toliko intenzivnom da odašilje X-zrake. Međutim, crna rupa ne guta uvijek sve što joj se nađe na putu. Ponekad odbacuju male dijelove ove nadolazeće mase, odgurnuvši je u obliku skupa snažnih mlaznica. Ovi mlazovi također hrane okolinu, oslobađajući i masu i energiju ... pljačkajući crnu rupu goriva.
Proučavanjem sastava mlaznice, istraživači mogu bolje utvrditi što ulazi u crnu rupu, a što ne. Kroz opažanja snimljena na radio valnoj duljini elektromagnetskog spektra, vidjeli smo kako se elektroni raspadaju gotovo brzinom svjetlosti. Međutim, nije jasno utvrđeno je li negativni naboj elektrona upotpunjen anti-česticama, pozitronima ili još težim česticama pozitivno nabijenim u mlazovima, poput protona ili atomske jezgre. " S XMM-Newtonovom snagom iza sebe, astronomi su imali priliku ispitati binarni sustav crne rupe zvan 4U1630–47 - kandidat za koji se zna da ima neočekivane izljeve X-zraka za segmente vremena koji traju između mjeseci i godina.
„U našim smo promatranjima pronašli znakove visoko ionizirane jezgre dvaju teških elemenata, željeza i nikla“, kaže María Díaz Trigo iz Europskog opservatorija za jug u Münchenu, Njemačka, vodeća autorica članka objavljenog u časopisu Nature. "Otkriće je postalo iznenađenje - i dobro, jer pokazuje nedvojbeno da je sastav mlaznica crne rupe mnogo bogatiji od samo elektrona."
Tijekom rujna 2012., tim astronoma na čelu s dr. Díazom Trigom i suradnicima, promatrao je 4U1630–47 s XMM-Newtonom. Oni su također potkrijepili svoja zapažanja gotovo istodobnim radio-snimanjima snimljenim iz australskog teleskopnog kompaktnog niza. Iako su studije rađene blizu jedna drugoj - u roku od samo nekoliko tjedana - rezultati nisu mogli biti drugačiji.
Prema Trigovom timu, inicijalni skup promatranja pokupio je rendgenske potpise s akreditacijskog diska, ali u radio pojasu nije bilo aktivnosti. Ovo je pokazatelj da mlazovi tada nisu bili aktivni. Međutim, u drugom setu opažanja bilo je aktivnosti i u rendgenu i u radio ... mlazovi su se ponovo uključili! Tijekom ispitivanja rendgenskih podataka iz drugog skupa pronašli su i željezne jezgre u pokretu. Te se čestice kretale i prema XMM-Newtonu i prema njemu - dokaz da su ioni bili dio blizanaca, usmjerenih u suprotnim smjerovima. Međutim, to nije sve. Bilo je i dokaza da jezgre nikla usmjeravaju prema opservatoriju.
"Iz tih" otisaka prstiju "željeza i nikla mogli bismo vidjeti da je brzina mlaza vrlo velika, otprilike dvije trećine brzine svjetlosti", kaže koautor James Miller-Jones sa sveučilišta Curtin Međunarodni centar za istraživanje radio-astronomije u Perthu u Australiji.
„Štoviše, prisutnost teških atomskih jezgara u crnim rupama znači da se masa i energija odvode iz crne rupe u mnogo većim količinama nego što smo ranije mislili, što može imati utjecaj na mehanizam i brzinu kojom crna rupa akretira stvar ", dodaje koautorica Simone Migliari sa Sveučilišta u Barceloni, Španjolska.
Zapanjujuća nova otkrića? Pa da. Za tipičnu crnu rupu zvjezdane mase ovo je prvi put da su unutar mlazeva otkrivena teška jezgra. Od danas, postoji samo „još jedan binarni snimak rendgenskih zraka koji pokazuje slične potpise atomske jezgre u svojim mlazovima - izvor poznat kao SS 433. Međutim, ovaj sustav crnih rupa karakterizira neobično visoka brzina akcesije, otežava usporedbu njegovih svojstava s onima običnijih crnih rupa. " Kroz ova nova promatranja 4U1630–47, astronomi će moći popuniti informacijske praznine o tome što uzrokuje pojavu mlazeva na akrektorskim diskovima i što ih pokreće.
"Iako sada znamo puno o crnim rupama i onome što se događa oko njih, stvaranje mlaznica je i dalje velika zagonetka, tako da je ovo promatranje glavni korak naprijed u razumijevanju ove fascinantne pojave", kaže Norbert Schartel, ESA-in XMM-Newton Projektni znanstvenik.
Izvorni izvor priče: ESA Press Release.
