Kosmiczna kolizja buduje galaktyczny jeden pierścień w promieniach rentgenowskich

Gang Świeżaków - LPS - Num Noms - Kucyki Filly - Shopkins Baw się ze mną z Lenką (Lipiec 2019).

Anonim

Astronomowie wykorzystali obserwatorium rentgenowskie Chandra NASA do odkrycia pierścienia czarnych dziur lub gwiazd neutronowych w galaktyce w odległości 300 milionów lat świetlnych od Ziemi.

Pierścień ten, choć nie włada Śródziem, może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, co dzieje się, gdy galaktyki uderzają w siebie w katastrofalny sposób.

W tym nowym złożonym obrazie galaktyki AM 0644-741 (w skrócie AM 0644), zdjęcia rentgenowskie z Chandry (fioletowe) zostały połączone z danymi optycznymi z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a NASA (czerwony, zielony i niebieski). Dane Chandry ujawniają obecność bardzo jasnych źródeł promieniowania rentgenowskiego, najprawdopodobniej układów podwójnych zasilanych przez czarną dziurę albo gwiazdę neutronową w niezwykłym pierścieniu. Wyniki zostały przedstawione w nowej pracy Anny Wolter z INAF-Osservatorio Astronomico di Brera w Mediolanie we Włoszech.

Skąd wziął się pierścień czarnych dziur lub gwiazd neutronowych w AM 0644? Astronomowie sądzą, że został stworzony, gdy jedna galaktyka została wciągnięta do innej galaktyki dzięki sile grawitacji. Pierwsza galaktyka wytworzyła zmarszczki w gazie drugiej galaktyki AM 0644, zlokalizowanej w prawym dolnym rogu. Te fale wytworzyły rozszerzający się pierścień gazu w AM 0644, który spowodował narodziny nowych gwiazd. Pierwsza galaktyka jest prawdopodobnie położona w lewej dolnej części obrazu.

Największe z tych raczkujących gwiazd poprowadzą krótkie życie - w sensie kosmicznym - przez miliony lat. Później ich paliwo jądrowe jest zużyte, a gwiazdy eksplodują niczym supernowe pozostawiając czarne dziury o masach zwykle od około pięciu do dwudziestu razy większych od Słońca lub gwiazdy neutronowe o masie w przybliżeniu równej masie Słońca.

Niektóre z tych czarnych dziur lub gwiazd neutronowych mają bliskie gwiazdy towarzyszące i odprowadzają gaz z ich gwiezdnego partnera. Gaz ten opada w kierunku czarnej dziury lub gwiazdy neutronowej, tworząc wirujący dysk podobny do wody krążącej w odpływie i ogrzewa się w wyniku tarcia. Ten przegrzany gaz wytwarza duże ilości promieni rentgenowskich, które Chandra może wykryć.

O ile pierścień czarnych dziur lub gwiazd neutronowych jest intrygujący sam w sobie, o tyle więcej o historii AM 0644. Wszystkie źródła promieniowania rentgenowskiego wykryte w pierścieniu AM 0644 są wystarczająco jasne, by można je było zakwalifikować jako ultraluminujące źródła promieniowania rentgenowskiego (ULX). Jest to klasa obiektów, które wytwarzają setki do tysięcy razy więcej promieniowania X niż większość "normalnych" układów podwójnych, w których gwiazda towarzysząca znajduje się na orbicie wokół gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury. Do niedawna większość astronomów uważała, że ​​ULX na ogół zawierały czarne dziury o masie gwiazdowej, z możliwą obecnością w niektórych przypadkach czarnych dziur o średniej masie (IMBH), które zawierają ponad sto razy masę Słońca. Jednak to myślenie zostało odwrócone, gdy kilka ULX w innych galaktykach, w tym M82 i M51, zawierało gwiazdy neutronowe.

Kilka innych wyjaśnień poza IMBHs zostało zasugerowanych dla intensywnego promieniowania rentgenowskiego ULX. Należą do nich niezwykle szybki wzrost czarnej dziury lub gwiazdy neutronowej lub efekty geometryczne powstające w wyniku lejenia się niesfornych materiałów wzdłuż linii pola magnetycznego.

Tożsamość poszczególnych ULX w AM 0644 jest obecnie nieznana. Mogą być mieszaniną czarnych dziur i gwiazd neutronowych, i możliwe jest, że wszystkie są czarnymi dziurami lub gwiazdami neutronowymi.

Nie wszystkie źródła promieniowania rentgenowskiego na zdjęciu znajdują się w pierścieniu AM 0644. Jednym ze źródeł jest szybko rosnąca czarna dziura, która znajduje się daleko za galaktyką w odległości 9, 1 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Innym intrygującym źródłem wykrytym przez Chandrę jest rosnąca supermasywna czarna dziura znajdująca się w centrum galaktyki. W nowym badaniu naukowcy wykorzystali obserwacje Chandry do zbadania sześciu innych galaktyk pierścieniowych oprócz AM 0644. W siedmiu galaktykach wykryto łącznie 63 źródła, a 50 z nich to ULX. Autorzy widzą większą średnią liczbę ULX na galaktykę w tych galaktykach pierścieniowych niż w innych typach galaktyk. Galaktyki pierścieniowe wzbudziły zainteresowanie astronomów, ponieważ są idealnymi stanowiskami testowymi do badania modeli powstawania podwójnych gwiazd i zrozumienia pochodzenia ULX.

Artykuł opisujący badanie AM 0644 i jego siostrzanych galaktyk pierścieniowych ukazał się w Astrophysical Journal z 10 sierpnia 2018 roku i jest dostępny online.

menu
menu