Astrofysiker har upptäckt förändringar i ljusstyrkan hos ljuset som observeras i utkanten av ett av de svarta hålen närmast oss, beläget på ett avstånd av 9600 XNUMX ljusår från jorden.
Forskare var intresserade av det binära stjärnsystemet MAXI J1820+070, upptäckt av det japanska röntgenteleskopet ombord på den internationella rymdstationen 2018. Som regel innehåller sådana binära system en stjärna med låg massa, liknande vår sol, och ett mycket mer kompakt föremål - det kan vara en vit dvärg, en neutronstjärna eller ett svart hål. MAXI J1820+070 innehåller ett svart hål som är minst 8 gånger vår sols massa.
Ljuskurvan som analyserats av forskare erhölls av astroamatörer under nästan ett år av observationer runt om i världen. Stjärnan i MAXI J1820+070 är en av de tre ljusaste röntgenstjärnorna som någonsin observerats. Detta beror inte bara på att den är extremt nära jorden, utan också för att den är framgångsrikt placerad utanför planet för vår Vintergatans galax. Eftersom det förblev ljust i många månader kunde ett stort antal människor observera det.
Men nästan 3 månader efter att blossen började hände något oväntat - ljuskurvan verkade genomgå en enorm modulering med en period på cirka 17 timmar - en fördubbling av ljusstyrkan observerades på toppen. Samtidigt skedde inga förändringar i röntgenomfånget. Även om små kvasi-periodiska synliga moduleringar har observerats tidigare under andra röntgenskurar, har inget liknande observerats tidigare. Vad orsakade ett sådant ovanligt beteende?
Material från stjärnan dras av det kompakta föremålet in i ackretionsskivan av spiralgas som omger den. Larm uppstår när material i skivan värms upp, ansamlas i ett svart hål och frigör enorma mängder energi innan det korsar händelsehorisonten. Denna process är kaotisk och mycket varierande, med tidsskalor som varierar från millisekunder till månader.
När en enorm röntgenstrålning kommer ut ur ett mycket nära svart hål och sedan bestrålar det omgivande materialet, i synnerhet ackretionsskivan, och värmer upp den till en temperatur på cirka 10 tusen K, är dess strålning inom det optiska området, i synnerhet vi se det utsända ljuset. Det är därför, när intensiteten på röntgenblixten minskar, minskar också det synliga ljuset.
Det fanns bara en möjlig förklaring: ett enormt flöde av röntgenstrålning bestrålade ackretionsskivan och orsakade dess förvrängning, vilket gav en kraftig ökning av arean, vilket ledde till att ljusflödet också ökade. Detta beteende har observerats tidigare i röntgenbinärer med mer massiva stjärnor, men aldrig i system med ett svart hål och en stjärna med låg massa.
Astrofysiker känner till flera dussin binära system med svarta hål i vår galax, med massor i intervallet 5-15 solmassor. De växer också genom att ansamla materia.
Läs också:
- Det svarta hålet "Enhörningen" kan vara det minsta och närmast jorden
- Det svarta hålet mörknade plötsligt, och ingen vet varför