הד הדלקת רנטגן מגלה טורוס חור שחור סופר-מסיבי

Pin
Send
Share
Send

הד האור של התלקחות רנטגן מגרעין הגלקסיה נצפה. כאשר נמשך הכוכב אל החור השחור, הוחדר חומרו לדיסק ההטבעה של החור השחור, וגרם להתפרצות פתאומית של קרינה. פליטת התלקחות הרנטגן שהתקבלה נצפתה כשהיא פגעה בגזים כוכבי מקומי וייצרה את הד האור. אירוע זה נותן לנו תובנה טובה יותר כיצד הכוכבים נאכלים על ידי חורים שחורים סופר-מסיביים ומספק שיטה למיפוי מבנה הגרעינים הגלקטיים. מדענים מאמינים כעת שיש להם ראיות תצפיתיות לחמקמק טורוס מולקולרי כיוון שהוא מקיף חורים שחורים סופר-מאסיביים.

הדים אור מהגלקסיות הרחוקות נצפו בעבר. ההדים מסופרנובה שהתרחשו לפני 400 שנה (הנצפים כעת כשריד הסופרנובה SNR 0509-67.5) נצפו רק כאן על פני כדור הארץ, לאחר שפליטת הסופרנובה קפצה מהחומר הגלקסי. אולם זו הפעם הראשונה שנחשף הפליטות האנרגטיות מזרם פתאומי של חומר לדיסק ההקרבה של החור השחור-מסיבי, המהדהדים גזים בתוך הגרעינים הגלקטיים. זהו צעד מרכזי להבנת הכוכבים הנצרכים על ידי חורים שחורים על-מסיביים. בנוסף, ההד פועל כמו זרקור ומדגיש את החומר הכוכב האפל שבין הכוכבים, חושף מבנה שמעולם לא ראינו.

מחקר חדש זה בוצע על ידי צוות בינלאומי בהובלת סטפני קומוסה ממכון מקס פלאנק לפיזיקה מחוץ לכדור הארץ בגארצ'ינג, גרמניה, תוך שימוש בנתונים של סקר השמיים הדיגיטליים Sloan. קומוסה משווה את התצפית הזו להארת עיר חשוכה בפרץ זיקוקים:

ללמוד את ליבת הגלקסיה הרגילה זה כמו להסתכל על קו הרקיע של ניו יורק בלילה בזמן הפסקת חשמל: אי אפשר ללמוד הרבה על הבניינים, הכבישים והפארקים. המצב משתנה, למשל, במהלך תצוגת זיקוקים. זה בדיוק אותו דבר כשפרץ פתאומי של קרינה באנרגיה גבוהה מאיר גלקסיה.”- סטפני קומוסה

התפרצות רנטגן חזקה כמו זו יכולה להיות קשה מאוד לצפייה מכיוון שמדובר בפליטות קצרות מועד, אך ניתן להשיג כמות עצומה של מידע על ידי ראיית אירוע כזה אם אסטרונומים מהירים מספיק. על ידי ניתוח מידת היינון והנתון המהיר בקווי הפליטה הספקטרוסקופיים של אור הד, הצליחו הפיזיקאים של מקס פלאנק להסיק את מיקום ההתלקחות. בתוך קווי הפליטה מוחזקות "טביעות האצבעות" הקוסמיות של האטומים במקור הפליטה, מה שמוביל אותם אל הגרעין הגלקטי בו אמורים לחיות חור שחור-מסיבי.

המודל הסטנדרטי לגרעינים הגלקטיים (a.k.a. מודל אחיד של גלקסיות פעילות) לחזות "טורוס מולקולרי" המקיף את דיסק ההקרדה של החור השחור. תצפיות חדשות אלה על הגלקסיה בשם SDSSJ0952 + 2143 נראות כמראות כי התלקחות הרנטגן השתקפה על ידי טורוס המולקולרי הגלקטי (עם קווי פליטה חזקים של ברזל). זו הפעם הראשונה בה נראית נוכחות של טורוס אפשרי, ואם יאושר, לאסטרופיזיקאים תהיה עדות תצפיתית לאפשרות תיאורטית זו, מה שיחזק את המודל הסטנדרטי. יתרה מזו, שימוש בהתלקחויות דיסק ההקרדה עשוי לסייע למדענים כאשר הם מנסים למפות את המבנה של תורזים מולקולריים אחרים.

חיזוק התצפית על פליטת הד רנטגן מהטורוס מהווה אפשרות לראות פליטות אינפרא אדום משתנות. פליטה זו מסמנת "קריאה אחרונה לעזרה" על ידי הענן המאובק המחומם במהירות על ידי צילומי הרנטגן המקריים. האבק יתאדה זמן קצר לאחר מכן.

אבל איך הם יודעים שזה היה כוכב שנפל לדיסק ההקרבה? בנוסף לקווי הברזל החזקים, ישנם קווי פליטת מימן מוזרים שמעולם לא נראו בעבר. זוהי חתיכת עדות חזקה לכך שזו הפסולת מכוכב שהתקרבה יותר מדי לחור השחור, ופשטה את דלק המימן שלו.

אף כי התלקחות הרנטגן שככה, הגלקסיה ממשיכה להיות נצפתה על ידי לוויין הרנטגן צ'נדרה. נצפים פליטות רנטגן קלושות אך ניתנות למדידה, אולי מסמלות שהכוכב עדיין מוזן לדיסק ההקרדה. נראה כי מדידת פליטה קלושה זו עשויה להועיל גם היא, ומאפשרת לחוקרים להמשיך ולמפות את הטורוס המולקולרי זמן רב לאחר סיום פליטת הרנטגן החזקה הראשונית.

מקורות: arXiv, מכון מקס פלאנק לפיזיקה מחוץ לכדור הארץ

Pin
Send
Share
Send