Concept de l’artiste d’un trou noir accreting la matière d’une étoile.Illustration: NASA/CXC/M. Weiss
Un télescope sur la Station Spatiale Internationale a fait une incroyable haute résolution de mesure des rayons x issus d’un trou noir de la sucer jusqu’à la matière qui pourrait avoir des implications importantes pour les astronomes de la compréhension de ces objets mystérieux.
Les scientifiques savent que les trous noirs émettent de haute énergie des rayons x lorsqu’ils mangent de la matière, mais comment et d’où a été un sujet de discussion. L’ISS de l’étoile à Neutrons Composition Intérieure Explorer, ou MIEUX, a permis aux scientifiques d’observer ces rayons x comme jamais auparavant. Cette observation pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre non seulement les trous noirs, quelques fois la masse du Soleil comme celle observée ici, mais peut-être des milliards de dollars-solaire-masse de géants au centre des galaxies.
“Il y a eu un débat sur la façon de trous noirs évoluer,” Erin Kara, stagiaire postdoctoral à l’Université de Maryland et de la NASA Goddard Space Flight Center, a déclaré à Gizmodo. “Nous voyons dans ces fous éclats quand ils ont un disque de chute de matériel en eux… Ce qui est responsable de l’explosion est quelque chose qui a été débattu depuis les trous noirs ont été découverts.”
Les trous noirs sont des régions de l’espace de façon massive et compacte, au-delà d’un certain point, appelé l’horizon des événements, pas de matière ou de l’énergie (y compris la lumière visible) peut échapper à son attraction gravitationnelle. Mais quand ils aspirer de la matière à partir de la proximité d’une étoile compagnon, ils montrent la complexité de la structure. Un “disque d’accrétion” de la matière déchiquetés par le trou noir de la gravité des orbites comme les anneaux de Saturne et de gaz chaud, appelé une couronne, se trouve au-dessus de l’anneau dans la région du trou noir à la perche. Ces masse-manger événements sont généralement accompagnés par des explosions de haute énergie des rayons x à partir de la corona, la transition vers un plus faible énergie des rayons x en provenance du disque d’accrétion.
Mais comment le fait de manger des progrès du processus? Le disque commence plus loin, puis se rapprocher de l’horizon des événements? Ou est-ce plutôt la couronne qui se déplace vers l’intérieur tandis que le disque reste près du trou noir?
La compréhension de ce processus nécessaires à haute résolution des mesures de rayons x, et pas seulement les scientifiques ont besoin de connaître l’énergie des rayons x, mais aussi le moment exact qu’ils sont arrivés à la microseconde ou moins. Les scientifiques sont, en définitive, à la recherche de ce qu’ils appellent “la réverbération lag” ou “échos de lumière.” Échos de lumière sont essentiellement de haute énergie des rayons x de la couronne, dont certains qui ont frappé le disque d’accrétion qui entraîne une baisse d’énergie des rayons x. Les scientifiques s’intéressent à mesurer le temps entre le premier flash et la baisse de l’énergie de l’écho.
Les scientifiques ont observé la lumière de l’écho d’un trou noir appelé MAXI J1820+070 avec plus agréables. Les données ont révélé que le décalage était de six à 20 fois plus courte que les précédentes mesures, selon l’étude publiée aujourd’hui dans la Nature. Cela pourrait tout simplement parce que plus AGRÉABLE peut mesurer le moment avec une meilleure précision que les autres instruments.
“Pour mesurer ces échos de lumière à la moitié d’une milliseconde est incroyable”, a déclaré Kara. Imaginez—des scientifiques ont pu mesurer le temps entre les rayons x et leurs échos à 300-ordre de la nanoseconde à la résolution d’un trou noir d’environ 10 000 années-lumière de distance.
Les scientifiques ont été en mesure de tourner la mesure dans une conclusion à propos du processus d’accrétion. La plus courte de l’écho implicite que le disque d’accrétion atteint beaucoup plus proche de l’horizon des événements qu’on ne le pensait, ce qui signifie que c’est la couronne qui est petite, plutôt que le disque d’accrétion qui se déplace plus près, au fil du temps.
“C’est une bonne mesure qui résout beaucoup de tensions nous l’avons vu dans la résolution légèrement inférieure mesures,” Daryl Hagard, professeur adjoint de physique à l’Université McGill, a dit Gizmodo.
Mais le papier a ses limites. Hagard prévenu que c’était juste une seule source. “Cela pourrait être un comportement particulier de ce accreting trou noir système”, dit-elle. “C’est toujours un problème quand vous avez une source unique. Nous aimerions voir le même comportement observé dans des explosions dans d’autres stellaire masse des trous noirs.” Et il pourrait y avoir d’autres interprétations qui correspondent aux données, ainsi.
Encore, le papier pourrait avoir des implications importantes. Il permettrait de résoudre une contradiction entre le plus grand des trous noirs supermassifs et ces petites stellaire masse des trous noirs. Les trous noirs supermassifs’ disques d’accrétion étendent presque tout le chemin vers le trou noir central, et les mesures précédentes ont laissé entendre que les petits trous noirs ” de disques n’a pas—une confusion de divergence. Les nouveaux résultats démontrent que peut-être ils ont juste besoin de regarder avec un meilleur équipement.
C’est une bonne observation et montre qu’au moins un petit trou noir est de plus en plus semblables à des trous noirs supermassifs qu’a précédemment pensé. Et c’est plutôt cool qu’elle provient d’un télescope sur la Station Spatiale Internationale.
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