Swift Black Hole Winds může tvar Galaxy

Větry, které se nabíjí od supermasivních černých děr za zlomek rychlosti světla, byly dlouho záhadné a dokonce sporné. Nyní, nový důkaz vrhá světlo na jejich původ.

Dojem tohoto umělce ilustruje supermasivní černou díru s rentgenovou emisí vycházející z její vnitřní oblasti (růžová) a ultrarychlé větry proudící z okolního disku (fialová).
ESA

Astronomové byli vůči UFO skeptičtí. Ne, ne ultrarychlé odtoky UFO, název plazmatických větrů proudících pryč od černých děr při 10-20% rychlosti světla. (Musím milovat astronomy a jejich zkratky.) Nyní Michael Parker (University of Cambridge, UK) a jeho kolegové ohlásili silný důkaz rychlého větru superhmotné černé díry v 2. březnu přírody .

Ačkoli tito UFO nemají nic společného s mimozemšťany, jsou stále docela úžasní. Tyto neuvěřitelné větry mají potenciál utvářet růst černé díry i její hostitelské galaxie.

UFO se dlouho setkávaly se skepticismem, protože je tak těžké je odhalit. Tyto větry se údajně vypouštějí z jasného plynného disku, který obklopuje napájecí černou díru, a protože plyn, který větry odnášejí, je tak tenký a horký, je až na úlevu neviditelný. To znamená, že víme jen, že UFO existují, protože unikající rentgenové fotony generované velmi blízko horizontu události černé díry jimi prochází cestou ven ze systému. Po cestě některé z rentgenových fotonů stripují několik těžkých atomů jejich elektronů v plynu. Zbývající fotony pak nesou chemické stopy těchto vysoce ionizovaných prvků do našich kosmických detektorů.

Po dlouhou dobu se tyto chemické stopy, objevující se jako absorpční linie v narůstajících černých dírách, rentgenová spektra, vznášely na okraji detekovatelnosti. Tento nedostatek jasnosti způsobil, že řada astronomů byla znepokojena interpretací spektrálních čar jako důkazu ultrarychlých odtoků. Nová studie dělá velký krok k erodování tohoto skepticismu.

Pozorování UFO

Kolem černé díry ve středu galaxie IRAS 13224–3809 našli Parker a její kolegové možná nejsilnější důkaz o UFO, a to díky řadě absorpčních spektrálních čar detekovaných dvěma nástroji na evropském rentgenovém kosmickém rentgenovém rentgenovém rentgenovém rentgenovém záření XMM-Newton. .

I když jsou oba nástroje citlivé na mírně odlišné rozsahy fotonových energií, absorpční linie, které každý detekuje, vykazují výraznou podobnost: linie jsou všechny posunuty na vyšší energie (AKA, blueshifted ) o stejné množství. To znamená, že stejný odtok vytvořil všechny chemické otisky prstů - a že odtok proudí pryč od černé díry při 23, 6% rychlosti světla (160 milionů mph).

"Velká část lidí, kteří jsou obvykle nejvíce skeptičtí k detekci odtoku, jsou moji spoluautoři na papíře, " říká Parker. "Je to určitě nejrobustnější a nejúplnější detekce UFO."

Parker dále dodává, že rentgenová pozorování důsledně zaznamenávala větrný podpis z tohoto zdroje po dobu pěti let, na rozdíl od mnoha jiných zdrojů, kde jsou větrné podpisy detekovány jednou a poté už nikdy znovu neviděny.

V dalším znázornění stejného konceptu vytváří supermasivní černá díra úzké trysky částic (oranžové) a širší proudy plynu známé jako ultrarychlé výtoky (modrošedé), které jsou dostatečně silné, aby regulovaly tvorbu hvězd v širší galaxii a růst černé díry. Vložení: Detailní záběr na černou díru a její akreční disk.
ESA / AOES Medialab

Odkud pocházejí ultrarychlé výtoky?

A co víc, tým Parkerů možná našel stopy k původu UFO. (A ne, nejsou to mimozemšťané.)

Žhnoucí plyn nejblíže k černé díře v jádru IRAS 13224–3809 bliká rychle a dramaticky. Když Parkerův tým porovnával sílu větrných podpisů v době vysoké a nízké rentgenové svítivosti, zjistil, že síla větrných signatur značně klesá během jasnějších období, někdy i v rozpětí pouhých hodin.

Astronomové se domnívají, že jak plyn dodávající černou díru pumpuje více rentgenů, fotony zahřívají vítr. A jak se vítr zahřeje, jeho prvky se ionizují. Nakonec nemůže absorbovat žádné další rentgenové paprsky, takže větrné podpisy v rentgenovém spektru zmizí.

Rychlá doba odezvy větru na variabilitu rentgenového záření nám říká, že nemůže existovat o mnoho dále než samotný zdroj rentgenového záření, který leží velmi blízko černé díry. Velmi hrubý odhad založený na časovém zpoždění nám říká, že vítr pochází z několika astronomických jednotek (au, vzdálenost mezi Zemí a Sluncem) z černé díry s milionem slunečních hmot.

O UFO je třeba se dozvědět mnohem více, zejména o jejich roli při přenášení zpětné vazby černé díry do galaktického hostitele. Součástí tohoto úsilí budou bezpochyby budoucí rentgenové přístroje i pozorování na více vlnových délkách, uvádí spoluautor Chris Reynolds. "Všechny tyto informace budou zásadní pro pochopení toho, jak jsou tyto odtoky spojeny s formováním galaxie."