มี Magnetar เล็ก ๆ ที่สดใสทำการถ่ายภาพหลุมดำมวลมหาศาลแห่งกาแลคซีของเรา

Pin
Send
Share
Send

มีสนามแม่เหล็กที่มีความสดใสทำการถ่ายภาพหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางทางช้างเผือกทำให้นักดาราศาสตร์พยายามศึกษาหลุมดำที่เรียกว่า Sagittarius A * โดยใช้กล้องเอ็กซ์เรย์

SagA * เป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่ใกล้ที่สุดที่รู้จักไปยังโลก และในขณะที่มันมีขนาดเล็กลงเงียบกว่าและมืดกว่าหลุมดำที่เพิ่งถ่ายในใจกลางกาแล็กซี่ Messier 87 มันยังคงเป็นหนึ่งในโอกาสที่ดีที่สุดที่นักดาราศาสตร์มีเพื่อทำความเข้าใจว่าหลุมดำมีพฤติกรรมและโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมโดยรอบอย่างไร แต่กลับมาในปี 2013 magnetar - ดาว ultradense (หรือที่เรียกว่าดาวนิวตรอน) ห่อด้วยสนามแม่เหล็กอันทรงพลัง - ระหว่าง SagA * และ Earth สว่างไสวและนับตั้งแต่ได้ยุ่งกับความพยายามในการสังเกตหลุมดำโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ X-ray .

“ เราคิดว่านี่อาจจะเป็นพื้นผิวดาวนิวตรอนที่แตกสลายหรือมีเหตุการณ์รุนแรงบนดาวนิวตรอนซึ่งทำให้มันสว่างมากและจางลงเมื่อเวลาผ่านไป” Daryl Haggard นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย McGill กล่าว ในมอนทรีออลผู้ศึกษาซากา * และศูนย์กาแล็กซี่

Magnetars เป็นวัตถุขนาดเล็กซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของดาวฤกษ์ที่มีขนาดใกล้เคียงกับเกาะแมนฮัตตัน ก่อนที่ดาวดวงเล็กจะสว่างขึ้นมันไม่ได้ให้สัญญาณใด ๆ เลยแม้แต่น้อยที่นั่น

ในปี 2013 ที่มีการเปลี่ยนแปลง ในเวลานั้น Haggard เป็นส่วนหนึ่งของทีมสังเกตการณ์ SagA * โดยใช้ข้อมูลกล้องโทรทรรศน์ X-ray เพื่อดูว่าหลุมดำจะโต้ตอบกับ G2 ได้อย่างไรซึ่งเป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่และมีขนาดใหญ่ซึ่งผ่านไปใกล้กับหลุมดำมาก หลุมดำไม่ปล่อยแสงใด ๆ ออกมา แต่ก๊าซร้อนที่โคจรอยู่นอกเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น โดยทั่วไปแล้วเมฆของ SagA * จะเปล่งแสงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่นักวิจัยหวังว่าเมื่อ G2 ล้มเหลวผลลัพธ์ก็น่าจะเป็นแสง X-ray ที่น่าสนใจ

จากนั้นในวันที่ 24 เมษายน 2013 ข้อมูลน้ำตกที่น่าประหลาดใจเริ่มเข้ามาจากกล้องโทรทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์แรกที่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันคือสวิฟต์ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์นาซาวงโคจร

“ เรากำลังดูหลุมดำมวลยวดยิ่งพยายามหาลายเซ็นเล็ก ๆ น้อย ๆ ในช่วงความยาวคลื่น X-ray จากการปฏิสัมพันธ์นี้และจากนั้น BANG ผู้แม่เหล็กก็ดับลง” เธอบอกศาสตร์แห่งชีวิตปรบมือกันเพื่อเน้น .

มีแสงแฟลชอันสว่างสดใสของรังสีเอกซ์ ในตอนแรกนักดาราศาสตร์คิดว่าพวกเขาเห็นพฤติกรรมใหม่และไม่เคยปรากฏมาก่อนจากหลุมดำอาจเป็นเปลวไฟขนาดใหญ่ Haggard กล่าว หอดูภาพเอ็กซ์เรย์ส่วนใหญ่ไม่มีความละเอียดในการแยกแยะระหว่างวัตถุสองชิ้น

วัตถุสองชิ้นนั้นค่อนข้างห่างกันมากในพื้นที่ทางกายภาพประมาณ 2 ล้านล้านไมล์ (3.2 ล้านล้านกิโลเมตร) หรือหนึ่งในสามของปีแสง กล้องโทรทรรศน์จะมองเห็นดาวฤกษ์อื่นที่อยู่ใกล้ ๆ หลุมดำเป็นประจำ แต่มันก็เป็นเช่นนั้นว่า SagA * และ magnetar (ชื่อ SGR 1745-2900) มีมุมเช่นนี้จากมุมมองของโลกพวกมันเกือบจะอยู่เหนือกันและกันเพียงแค่ 2.4 อาร์ควินาทีในท้องฟ้า (ทั้งท้องฟ้ามี 1,296,000 รอบต่อวินาที)

หอสังเกตการณ์ X-ray ส่วนใหญ่มองว่าพวกมันเป็นวัตถุชิ้นเดียวเกือบเท่ากัน Haggard กล่าว

ภาพจากหอสังเกตการณ์สวิฟต์เอ็กซ์เรย์แสดงแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์สองแหล่งที่มีลักษณะเหมือนวัตถุชิ้นเดียว (เครดิตรูปภาพ: NASA)

"ในตอนแรกความตื่นเต้นครั้งยิ่งใหญ่คือ 'Holy cow, SagA * เพิ่งบ้าไป!' มันน่าจะเป็นเปลวไฟที่สว่างที่สุดที่เราเคยเห็นจากหลุมดำมวลมหาศาล "เธอกล่าวซึ่งหมายถึงแสงวูบวาบของรังสีเอกซ์

แต่เมื่อวันที่ 26 เมษายน 2556 NuSTAR กล้องโทรทรรศน์เอกซเรย์แห่งวงโคจรของนาซ่าหยิบสิ่งที่ตลกในเปลวไฟที่สว่างจ้า: การเรียงลำดับที่มีคุณภาพสูงและยอดเยี่ยมทุก ๆ 3.76 วินาที นั่นไม่ใช่พฤติกรรมที่พวกเขาคาดหวังจากก้อนเมฆก๊าซที่อยู่รอบ ๆ หลุมดำแม้ในสภาวะที่ตื่นเต้นที่สุด Haggard กล่าว

สามวันต่อมาในวันที่ 29 เมษายนหอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์ซึ่งเป็นกล้องที่คมชัดที่สุดในอวกาศได้แก้ไขภาพให้ดีพอที่จะเห็นว่าในความเป็นจริงแล้วมีแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์สองแหล่ง ได้แก่ ความสว่างแสงใหม่ที่กะพริบ การเปล่งแสงของก๊าซที่ค่อนข้างจางลงเมื่อเทียบกับ SagA * ที่สงบนิ่ง

ภาพระยะใกล้จากจันทรา (ขวา) แสดงให้เห็นว่าเมื่อ SagA * หยุดนิ่งในปี 2013 มันก็แทบจะมองไม่เห็นว่าเป็นโฟตอนเพิ่มเติมสองสามตัวที่ด้านขวาบนของแม่เหล็ก เมื่อหลุมดำพุ่งออกมาเป็นระยะ ๆ จะมองเห็นได้ชัดเจนขึ้น (ซ้าย) (เครดิตภาพ: หอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์)

ในขณะที่ทีมผู้สังเกตการณ์รายงานในวารสาร Astrophysical Journal ในเดือนพฤษภาคมของปีนั้นการเต้นเป็นลักษณะของจุดสว่างบนดาวหมุนเร็วที่ชี้ไปยังและออกจากโลกเหมือนประภาคารที่เร่งความเร็ว นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ตระหนักว่าพวกเขาเห็นแม่เหล็ก

“ ขึ้นอยู่กับมุมมองของคุณมันเป็นความเจ็บปวดที่สมบูรณ์หรือการค้นพบใหม่ที่ยอดเยี่ยมอย่างสมบูรณ์” Haggard กล่าว

เมื่อเวลาผ่านไปแสงจากสนามแม่เหล็กจางลงแม้ว่าจะช้ากว่าปกติ วันนี้ Haggard กล่าวว่าความสว่างของเอ็กซ์เรย์เท่ากันกับการเรืองแสงของก๊าซร้อนรอบ ๆ หลุมดำทำให้จันทราสามารถแยกแยะความแตกต่างของทั้งสองได้ง่ายขึ้น ถึงกระนั้นเธอก็กล่าวว่าพวกเขาดูเหมือนไฟหน้าสองดวงของรถที่อยู่ห่างไกลพวกเขาเริ่มผสมผสานกันเป็นหนึ่ง ไม่ใช่เรื่องง่ายที่แม้แต่จันทราจะบอกว่าโฟตอนเอ็กซ์เรย์ใดมาจากก๊าซร้อนรอบหลุมดำและจากแมกนีมาร์

ภาพ 2014 แสดงให้เห็นว่า Magnetar ที่มีแสงสลัวช้าช่วยให้ SagA * มองออกไปอีก (เครดิตภาพ: หอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์)

สำหรับผู้สังเกตการณ์ในใจกลางกาแลคซี Haggard กล่าวว่าปัญหาเช่นนี้เป็นเรื่องปกติ เธอกล่าวว่าการสังเกตใด ๆ นั้นต้องมีการคัดแยกข้อมูลที่ดีออกจากขยะ Magnetar ได้กลายเป็นอีกหนึ่งความหงุดหงิดที่ผู้สังเกตการณ์ SagA * จะต้องรับมือ

Pin
Send
Share
Send