สวิฟท์ J1745-26 พร้อมดวงจันทร์ขนาดเท่าที่มันจะปรากฎในมุมมองจากโลก Krimm
ย้อนกลับไปในกลางเดือนกันยายนดาวเทียม Swift กำลังทำธุรกิจหลายช่วงคลื่นเพื่อเฝ้าดูการปะทุรังสีแกมม่า X-ray รังสีอัลตราไวโอเลตรังสีอุลตร้าไวโอเลตหรือเหตุการณ์แสงบนท้องฟ้าเมื่อตรวจพบกระแสของพลังงานที่สูงขึ้น รังสีเอกซ์จากแหล่งกำเนิดสู่ใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา แต่สิ่งนี้แตกต่างจากการระเบิดอื่น ๆ ที่ดาวเทียมตรวจพบและหลังจากการสังเกตเหตุการณ์เป็นเวลาสองสามวันนักดาราศาสตร์รู้ว่าสิ่งนี้จะต้องเป็น X-ray โนวาที่หายาก สิ่งที่แปลว่าสวิฟท์ตรวจจับการปรากฏตัวของหลุมดำมวลดาวฤกษ์ที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้
“ โนวาเอกซเรย์ที่สว่างสดใสนั้นหายากเหลือเกินที่พวกเขาจะได้รับภารกิจครั้งละภารกิจและนี่คือสิ่งแรกที่ Swift ได้เห็น” Neil Gehrels จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดซึ่งเป็นผู้ตรวจสอบภารกิจหลัก “ นี่คือสิ่งที่เรารอคอยจริงๆ”
วัตถุนั้นมีชื่อว่า Swift J1745-26 หลังจากพิกัดของตำแหน่งท้องฟ้าโนวาตั้งอยู่ห่างจากใจกลางกาแลคซีของเราไปทางกลุ่มดาวราศีธนูไม่กี่องศา แม้ว่านักดาราศาสตร์จะไม่ทราบระยะทางที่แม่นยำ แต่พวกเขาคิดว่าวัตถุอยู่ห่างออกไปประมาณ 20,000 ถึง 30,000 ปีแสงในภูมิภาคชั้นในของกาแลคซี
X-ray nova เป็นแหล่ง X-ray อายุสั้นที่ปรากฏขึ้นอย่างฉับพลันบนท้องฟ้าและเพิ่มความแข็งแกร่งอย่างมากในช่วงเวลาสองสามวันจากนั้นจะลดลงและจางหายไปในเวลาไม่กี่เดือน ซึ่งแตกต่างจากโนวาทั่วไปที่องค์ประกอบขนาดกะทัดรัดเป็นดาวแคระขาว X-ray โนวาเกิดจากวัสดุ - มักจะเป็นก๊าซ - ตกลงสู่ดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ
แหล่งกำเนิดแสงที่สว่างอย่างรวดเร็วเรียกกล้องโทรทรรศน์ Burst Alert ของสวิฟท์สองครั้งในเช้าวันที่ 16 กันยายนและอีกครั้งในวันถัดไป
หอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินตรวจพบการแผ่รังสีอินฟราเรดและคลื่นวิทยุ แต่เมฆหมอกหนาที่บดบังฝุ่นทำให้นักดาราศาสตร์ไม่สามารถจับสวิฟท์ J1745-26 ในแสงที่มองเห็นได้
โนวาพุ่งทะลุผ่านรังสีเอกซ์อย่างแรง - พลังงานสูงกว่า 10,000 โวลต์อิเล็กตรอนหรือหลายพันเท่าของแสงที่มองเห็นได้ในวันที่ 18 กันยายนเมื่อถึงระดับความเข้มเทียบเท่ากับของเนบิวลาปูที่มีชื่อเสียงซึ่งเป็นเศษซุปเปอร์โนวาที่ทำหน้าที่เป็น เป้าหมายการสอบเทียบสำหรับหอสังเกตการณ์พลังงานสูงและถือเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่สว่างที่สุดแห่งหนึ่งนอกเหนือจากระบบสุริยะที่พลังงานเหล่านี้
แม้ว่ามันจะหรี่ลงด้วยพลังงานที่สูงขึ้นโนวาก็ส่องสว่างในการปล่อยพลังงานต่ำหรือนุ่มนวลซึ่งตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์ X-ray ของสวิฟท์ซึ่งเป็นพฤติกรรมปกติของ X-ray novae ภายในวันพุธสวิฟท์ J1745-26 สว่างกว่ารังสีเอกซ์อ่อนกว่า 30 เท่าเมื่อมันถูกค้นพบและสว่างขึ้นเรื่อย ๆ
“ รูปแบบที่เราเห็นอยู่นั้นสังเกตได้ใน X-ray novae ซึ่งวัตถุศูนย์กลางเป็นหลุมดำ เมื่อรังสีเอกซ์หายไปเราหวังที่จะวัดมวลและยืนยันสถานะหลุมดำของมัน” Boris Sbarufatti นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่หอดูดาว Brera ในมิลานประเทศอิตาลีซึ่งปัจจุบันทำงานร่วมกับสมาชิกทีมสวิฟต์อื่น ๆ ของ Penn State ในมหาวิทยาลัยกล่าว สวนสาธารณะ
โดยปกติจะเกิดขึ้นในเหตุการณ์เช่นนี้หลุมดำเป็นส่วนหนึ่งของระบบเลขฐานสองที่มีดาวคล้ายดวงอาทิตย์ปกติ กระแสของวัสดุไหลเข้าสู่ดิสก์มวลรวมรอบหลุมดำ โดยปกติแล้วแผ่นดิสก์ของแก๊สจะหมุนวนไปเรื่อย ๆ จนถึงหลุมดำทำให้เกิดความร้อนและทำให้เกิดการเปล่งรังสีเอกซ์อย่างสม่ำเสมอ แต่บางครั้งด้วยเหตุผลที่ไม่ทราบสาเหตุวัสดุถูกกักตัวไว้ในพื้นที่รอบนอกซึ่งถูกกักไว้โดยกลไกบางอย่างเกือบจะเหมือนเขื่อน เมื่อมีก๊าซสะสมมากพอเขื่อนก็จะแตกและน้ำท่วมก็พุ่งเข้าหาหลุมดำทำให้เกิดการระเบิดของรังสีเอกซ์
John Burizzo นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของ Goddard กล่าวว่าการระเบิดแต่ละครั้งจะกำจัดดิสก์ภายในออกและไม่ว่าจะตกลงไปในหลุมดำเพียงเล็กน้อยหรือไม่ก็ตามระบบก็จะกลายเป็นแหล่งรังสีเอกซ์ที่สว่าง “ ทศวรรษต่อมาหลังจากที่มีแก๊สสะสมอยู่ในดิสก์ด้านนอกมากพอมันจะเปลี่ยนกลับไปเป็นสถานะร้อนและส่งก๊าซไปยังหลุมดำทำให้เกิดการระเบิดของรังสีเอกซ์ใหม่”
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าวงจรจำกัดความร้อน (viscous-viscous limit) ช่วยให้นักดาราศาสตร์อธิบายการระเบิดชั่วคราวในระบบต่าง ๆ ตั้งแต่ดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อายุน้อยจนถึงดาวแคระโนวาซึ่งวัตถุศูนย์กลางเป็นดาวแคระขาว หลุมดำในใจกลางกาแลคซีไกลโพ้น
ประมาณว่ากาแลคซีของเราจะต้องปิดบังหลุมดำที่มีมวลมากกว่า 100 ล้านดวง สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่มองไม่เห็นเราและมีการระบุเพียงโหลเท่านั้น
Swift ค้นพบประมาณ 100 ระเบิดต่อปี กล้องโทรทรรศน์เตือนการระเบิดตรวจจับ GRB และกิจกรรมอื่น ๆ และกำหนดตำแหน่งของพวกเขาบนท้องฟ้าได้อย่างแม่นยำ จากนั้นสวิฟต์จะถ่ายทอดการประมาณตำแหน่งอาร์ค 3 นาทีสู่พื้นดินภายใน 20 วินาทีของการตรวจจับเบื้องต้นทำให้สามารถใช้หอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินและหอสังเกตการณ์อวกาศอื่น ๆ เพื่อสังเกตเหตุการณ์ได้เช่นกัน ยานอวกาศ Swift นั้น "เร็ว" ในเวลาน้อยกว่าประมาณ 90 วินาที - และทำการสั่งการใหม่โดยอัตโนมัติเพื่อให้ตำแหน่งระเบิดในมุมมองของกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์และรังสี UV / ออปติคัลที่มีความละเอียดอ่อนเพื่อสังเกตการเรืองแสงและรวบรวมข้อมูล .
ที่มา: NASA
