X-Ray binární stoupání černé díry

Nová pozorování zachytila ​​v naší galaxii živou černou díru, když na scénu praskla.

Umělecký dojem z rentgenového binárního systému, binárního systému, který se skládá z černé díry, která narůstá od dárcovské hvězdy.
ESA / NASA / Felix Mirabel

Roztržení binární soubory

Tato reprezentace rentgenového binárního kódu ukazuje akreční disk, který obklopuje černou díru. Podle modelů může nestabilita na tomto akrečním disku vést k výbuchu binárního kódu.
NASA / R. Hynes

Mezi nejjednodušší objevitelné černé díry ve hvězdné hmotě v naší vlastní galaxii patří díry v rentgenových binárních souborech: binární hvězdné systémy, které se skládají z hvězdy na oběžné dráze s kompaktním objektem, jako je černá díra nebo neutronová hvězda. V takovém systému je hmota sifonována z donorské hvězdy a vytváří kolem akrifikačního disku diskreční disk. Akreční materiál emituje na rentgenových vlnových délkách a poskytuje těmto systémům jejich emise podpisů.

Rentgenové binární soubory se dodávají ve dvou hlavních typech, v závislosti na velikosti dárcovské hvězdy: nízké a vysoké hmotnosti. V rentgenovém binárku s nízkou hmotností (LMXB) váží dárcovská hvězda obvykle méně než jednu sluneční hmotu. Jeden typ LMXB, známý jako přechodný / výbojový LMXB, má zvláštní hádanku: ačkoli se často stávají neodhalenými ve svém matném, klidném stavu narůstání, tyto zdroje vykazují náhlé výbuchy, při nichž se jas systému zvyšuje o několik řádů v méně než měsíc.

Kde začínají tyto výbojy? Co způsobuje náhlou erupci? Co jiného se můžeme dozvědět o těchto podivných zdrojích? Přestože teoretici vytvořili podrobné modely přechodných LMXB, potřebujeme pozorování, která mohou potvrdit naše porozumění. Zejména většina pozorování zachycuje pouze přechodné LMXBs poté, co they ve přejde do vypuklého stavu. Ale záludný dalekohled nyní zachytil jeden zdroj v procesu probuzení.

Pozice ASASSN-18ey na rentgenovém vs. optickém luminozitním diagramu, znázorněná oranžovými a žlutými markery, jak se vyvíjí skrze její výbuch, umístěte ji do oblasti, kde dominují černé díry LMXB (modré značky) skrz výbuch.
Tucker a kol. 2018

Náhlý objev

All-Sky Automated Survey pro SuperNovae (ASAS-SN, prohlásil “assassin”) pravidelně prohledává lov oblohy pro přechodné zdroje. V březnu letošního roku spatřil nový objekt: ASASSN-18ey, systém vzdálený zhruba 10 000 světelných let, který ukazuje všechny příznaky nového LMXB s černou dírou.

Počáteční objev ASASSN-18ey vyvolal nával sledovacích pozorování astronomů z celého světa. Od 1. října 2018 zaznamenal souboj více než 360 000 pozorování - což ASASN-18ey poskytlo potenciál být dosud nejlépe prozkoumaným výbuchem LMXB černých děr.

V nedávné publikaci vedené Michaelem Tuckerem (Institute for Astronomy, University of Hawai'i) tým vědců podrobně popisuje, co víme o ASASSN-18ey, a co nám může říci o tom, jak se LMXB chovají.

Potvrzování modelů

Co dělá ASASSN-18ey jedinečným, je jeho objev v optických vlnových délkách před rentgenem. Tucker a spolupracovníci používají různá pozorování tohoto zdroje k určení, že mezi stoupáním toku v optických a rentgenových světelných křivkách došlo k ~ 7, 2-dennímu zpoždění.

Úplné světelné křivky ASASSN-18ey od ASAS-SN, ATLAS a Swift ukazují rychlý vzestup zdroje do stavu výbuchu. Klikni pro zvětšení.
Přizpůsobeno od Tucker et al. 2018

Toto týdenní zpoždění dvou zvýšení toku je předpovídáno teoretickými modely, ve kterých vzplanutí LMXB vzniká z nestability v akrečním disku obklopujícím kompaktní objekt. Být schopen měřit toto zpoždění pro ASASSN-18ey dokonce umožnilo Tuckerovi a spolupracovníkům přesně určit, kde na disku se poprvé objevila nestabilita: v okruhu asi 10 000 km od černé díry - také v souladu s modely.

Další pozorování ASASSN-18ey, jak se bude vyvíjet, bezpochyby vrhne více světla na stavové přechody a chování LMXB. Mezitím si můžeme tento záludný pohled na nový systém černé díry LMXB na vzestupu vychutnat.

Citace

"ASASSN-18ey: Vzestup nové rentgenové binární černé díry, " MA Tucker et al 2018 ApJL 867 L9. doi: 10, 3847 / 2041-8213 / aae88a


Tento příspěvek se původně objevil na AAS Nova, kde jsou uvedeny nejdůležitější poznatky z časopisů americké astronomické společnosti.