Musta aukko pyörii kyljellään

Taiteilijan näkemys röntgenbinäärijärjestelmästä MAXI J1820+070, joka sisältää mustan aukon (pieni musta piste kaasumaisen kiekon keskellä) ja seuralaisen tähden. Mustan aukon pyörimisakselia pitkin suunnataan kapea suihku, joka on voimakkaasti poissa kiertoradan pyörimisakselista. Kuva tuotettu Binsimillä. Luotto: R. Hynes

Turun yliopiston tutkijat havaitsivat, että binäärijärjestelmässä olevan mustan aukon pyörimisakseli on kallistunut yli 40 astetta tähtien kiertoradan akseliin nähden. Löytö haastaa nykyiset teoreettiset mallit mustien aukkojen muodostumisesta.

Tuorlan observatorion tutkijoiden havainto on ensimmäinen luotettava mittaus, joka osoittaa suuren eron mustan aukon pyörimisakselin ja binäärijärjestelmän kiertoradan akselin välillä. MAXI J1820+070 -nimisen kaksoistähtijärjestelmän tutkijoiden mittaamien akselien välinen ero oli yli 40 astetta.

Usein massiivisen keskeisen kappaleen pyörimisakseli on suuressa määrin samassa linjassa sen satelliittien pyörimisakselin kanssa. Tämä pätee aurinkokuntaan: Planeetat kiertävät aurinkoa tasossa, joka on suunnilleen sama kuin auringon päiväntasaajan taso. Auringon pyörimisakselin kaltevuus Maan kiertoradan akseliin nähden on vain 7 astetta.

“Odotus kohdistuksesta ei suuressa määrin päde omituisille kohteille, kuten mustien aukkojen röntgenbinäärit. Näiden järjestelmien mustat aukot syntyivät kosmisen kataklysmin seurauksena – massiivisen tähden romahtamisen seurauksena. Nyt näemme mustan aukon vetävän ainetta läheisestä, kevyemmästä tähdestä kiertävän sen ympärillä. Näemme sisääntulevan materiaalin viimeisenä huokauksena kirkasta optista ja röntgensäteilyä sekä myös järjestelmästä karkotettujen relativististen suihkujen radiosäteilyä. “, kertoo julkaisun johtava kirjoittaja, Turun yliopiston tähtitieteen professori Juri Poutanen.

Seuraamalla näitä suihkuja tutkijat pystyivät määrittämään mustan aukon pyörimisakselin suunnan tarkasti. Kun kumppanitähdestä mustaan ​​aukkoon putoavan kaasun määrä myöhemmin alkoi vähentyä, järjestelmä himmeni ja suuri osa järjestelmän valosta tuli kumppanitähdestä. Tällä tavalla tutkijat pystyivät mittaamaan kiertoradan kaltevuuden spektroskooppisilla tekniikoilla, ja se sattui lähes samaan aikaan ulostyöntöjen kaltevuuden kanssa.

“Rataradan 3D-suunnan määrittämiseksi on lisäksi tiedettävä järjestelmän sijaintikulma taivaalla, eli kuinka järjestelmää käännetään taivaalla pohjoiseen nähden. Tämä mitattiin polarimetrisillä tekniikoilla, sanoo Juri Poutanen.

Tulokset, julkaistu v Tiedeavaa mielenkiintoisia mahdollisuuksia tutkia mustien aukkojen muodostumista ja tällaisten järjestelmien evoluutiota, koska tällaisia ​​äärimmäisiä vääristymiä on vaikea saada aikaan monissa mustien aukkojen muodostumis- ja binäärikehitysskenaarioissa.

“Yli 40 asteen ero kiertoradan akselin ja mustan aukon pyörimisen välillä oli täysin odottamaton. Tiedemiehet ovat usein olettaneet tämän eron olevan hyvin pieni, kun he ovat mallintaneet aineen käyttäytymistä kaarevassa aikaavaruudessa mustan aukon ympärillä. Nykyiset mallit ovat jo todella monimutkaisia, ja nyt uudet löydöt pakottavat meidät tuomaan niihin uuden ulottuvuuden”, Poutanen toteaa.

Keskeinen löytö tehtiin Turun yliopiston ja tanskalaisen Århusin yliopiston yhdessä omistaman Nordic Optical Telescope -teleskooppiin asennetun polarimetrisen instrumentin DIPol-UF avulla.


Tähtitieteilijät havaitsivat mustan aukon NGC 1850:ssä


Lisää tietoa:
Juri Poutanen et al, Mustan aukon spin-kiertoradan epäkohdistus röntgenbinäärissa MAXI J1820+070, Tiede (2022). DOI: 10.1126/science.abl4679

Tarjoaa Turun yliopisto

lainaus: Kuolemanspiraali: Musta aukko pyörii kyljellään (2022, 25. helmikuuta) haettu 25. helmikuuta 2022 osoitteesta https://phys.org/news/2022-02-death-spiral-black-hole-side.html

Tämä asiakirja on tekijänoikeuden alainen. Yksityistä opiskelua tai tutkimusta varten tapahtuvaa reilua kauppaa lukuun ottamatta mitään osaa ei saa kopioida ilman kirjallista lupaa. Sisältö on tarkoitettu vain tiedoksi.

Musta aukko pyörii kyljellään
Source#Musta #aukko #pyörii #kyljellään

Leave a Comment