Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Sorte hullers hjerte banker stadig

Et sort hul inklusive hjerteslagssignalet observeret i 2007 og 2018. Kredit:Dr. Chichuan Jin, af National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences og NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab.

Det første bekræftede hjerteslag i et supermassivt sort hul er stadig i gang mere end ti år efter første observation.

Røntgen-satellitobservationer opdagede det gentagne slag, efter at dets signal var blevet blokeret af vores sol i en årrække.

Astronomer siger, at dette er det længst levede hjerteslag, der nogensinde er set i et sort hul, og fortæller os mere om størrelsen og strukturen tæt på dets begivenhedshorisont - rummet omkring et sort hul, hvorfra intet, inklusive lys, kan undslippe.

Forskningen, af National Astronomical Observatories, det kinesiske videnskabsakademi, Kina, og Durham University, Storbritannien, optræder i journalen Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Det sorte huls hjerteslag blev først opdaget i 2007 i centrum af en galakse kaldet RE J1034+396, som er cirka 600 millioner lysår fra Jorden.

Signalet fra denne galaktiske kæmpe gentog sig hver time, og denne adfærd blev set i flere snapshots taget før satellitobservationer blev blokeret af vores sol i 2011.

I 2018 var den europæiske rumfartsorganisations XMM-Newton røntgensatellit i stand til endelig at genobservere det sorte hul, og til forskernes forbløffelse kunne det samme gentagne hjerteslag stadig ses.

Det oscillerende område er tæt på det sorte hul, så lette rejsestier, der bør bøjes af den stærke tyngdekraft, ændrer dets udseende afhængigt af hældning. Disse animationer viser, hvordan dette område ville se ud, inklusive denne lysbøjning, når den ses kant på, og ansigt på. Kredit:Dr Frederic Vincent, Observatoire de Paris, Frankrig.

Stof, der falder ned på et supermassivt sort hul, mens det strømmer ind fra tilvækstskiven af ​​materiale, der omgiver det, frigiver en enorm mængde kraft fra et forholdsvis lille område af rummet, men dette ses sjældent som et specifikt gentageligt mønster som et hjerteslag.

Tiden mellem slagene kan fortælle os om størrelsen og strukturen af ​​stoffet tæt på det sorte huls begivenhedshorisont.

Professor Chris Done, i Durham University's Center for Extragalactic Astronomy samarbejdede om resultaterne med kollega professor Martin Ward, Temple Chevallier stol for astronomi.

Professor Done sagde:"Hovedidéen til, hvordan dette hjerteslag dannes, er, at de indre dele af accretionsskiven udvider sig og trækker sig sammen.

"Det eneste andet system, vi kender, som ser ud til at gøre det samme, er en 100, 000 gange mindre stjerne-masse sort hul i vores Mælkevej, fodret af en binær ledsagerstjerne, med tilsvarende mindre lysstyrker og tidsskalaer.

Model for Quasi-Periodic Oscillations (QPO) - eller 'hjerteslag' - hvor den indre del af accretion discen svinger i størrelse og form, vist som et tværsnit i skivens plan. Kredit:Dr. Chichuan Jin fra National Astronomical Observatories, kinesiske videnskabsakademi.

"Dette viser os, at simple skaleringer med sort hulmasse virker selv for de sjældneste typer adfærd."

Hovedforfatter Dr. Chichuan Jin fra National Astronomical Observatories, det kinesiske videnskabsakademi, sagde:"Dette hjerteslag er fantastisk!

"Det beviser, at sådanne signaler, der stammer fra et supermassivt sort hul, kan være meget stærke og vedvarende. Det giver også den bedste mulighed for videnskabsmænd til yderligere at undersøge arten og oprindelsen af ​​dette hjerteslagssignal."

Det næste trin i forskningen er at udføre en omfattende analyse af dette spændende signal, og sammenligne det med opførselen af ​​sorte huller med stjernemasse i vores Mælkevej.