Nova de raze X. Gaura neagraSatelitul NASA Swift a detectat recent un val crescut de raze X de înaltă energie provenind de la o sursă apropiată de centrul Căii Lactee. Explozia, un fenomen rar - o novă de raze X, a anunţat prezenţa unei găuri negre de masă stelară, anterior necunoscută.

 

 

 

"Novele de raze X strălucitoare sunt foarte rare, evenimente a căror observare poate fi un eveniment unic în viaţa unei misiuni NASA; acesta este primul astfel de eveniment astronomic detectat de Swift", a afirmat Neil Gehrels, principalul investigator al misiunii în cadrul Goddard Space Flight Center din Greenbelt, aparţinând NASA. "Acest fenomen este într-adevăr ceva ce aşteptăm de mult."

 

Nova de raze X
Foto: O gaură neagră şi o novă de raze X.
Credit: NASA


Orice novă de raze X este o sursă de raze X care nu durează mult şi care apare brusc, atinge vârful emisiilor în câteva zile apoi se stinge de-a lungul a câtorva luni. Explozia apare când un torent de gaze depozitate se deplasează brusc spre unul din cele mai compacte obiecte cunoscute, fie o stea neutronică, fie o gaură neagră.

 


Clic pe "cc" pentru afişarea subtitrării.


Sursa de raze X de luminozitate puternică şi crescândă a atras atenţia telescopului Burst Allert cu care e dotat Swift, de două ori în dimineaţa zilei de septembrie 16 şi încă o dată în ziua următoare.

Denumită J1745-26, după coordonatele poziţie ei pe cer, nova este localizată la câteva grade dinspre centrul galaxiei spre constelaţia Săgetătorului. Deşi astronomii nu cunosc distanţa precisă, ei cred că obiectul se află la aproximativ 20.000 -30.000 ani-lumină de noi, în regiunea interioară a galaxiei.

Observatoarele astronomice de la sol au detectat emisii de radiaţii infraroşii şi radio provenind din acea zonă, dar norii groşi de praf cosmic au împiedicat telescopul să surprindă explozia Swift J1745-26 în lumină vizibilă. 

Nova a atins apogeul exploziei în raze X – energii peste 10.000 electron-volţi, de mii de ori mai mari decât cele ale luminii vizibile – pe 18 septembrie, când a atins o intensitate echivalentă cu cea a faimoasei nebuloase a Crabului, rămăşiţă de după explozia unei supernove folosită în prezent drept ţintă de calibrare pentru observatoarele de înaltă energie, care este considerată una dintre cele mai strălucitoare surse de radiaţie de dincolo de sistemul solar pentru acest domeniu de energii.

 

Swift J1745-26
Foto: Swift J1745-26 aşa cum apare pe harta cosmosului în câmpul vizual de pe Pământ. Comparaţie cu dimensiunea aparentă a Lunii.
Credit: NASA/Goddard Space Flight Center/S. Immler andşi H. Krimm


Chiar dacă strălucirea i s-a diminuat la energii mari, nova a strălucit la energii joase sau mai mici, emisiile detectate de telescopul Swift, un comportament tipic pentru o novă de  raze X. Până miercuri, Swift J1745-26 era de  30 de ori mai strălucitoare în raze X joase decât când a fost descoperită, şi a continuat şi apoi să strălucească. 

"Modelul pe care-l observăm este văzut în cazul novelor cu raze X, atunci când obiectul central este o gaură neagră. Odată ce razele  X se sting sperăm să-i măsurăm masa şi să confirmăm statusul acestui obiect drept o gaură neagră”, afirmă Boris Sbarufatti, un astrofizician la Observatorul Brera din Milano, Italia, care lucrează în mod curent cu alţi cercetători din echipa Swift a Universităţii Penn State.

Gaura neagră trebuie să fie un obiect al unui sistemul binar de masă mică şi raze X (LMXB - low-mass X-ray binary system), care include o stea normală de mărimea Soarelui. Un flux de gaze curge dinspre steaua normală, iar gazele sunt stocate într-un disc ce se formează în jurul găurii negre. În sistemul binar LMXB, gazul din disc se deplasează în spirală spre interior şi se încălzeşte pe măsură ce se apropie de gaura neagră, producând un flux constant de raze X.

Dar, în anumite condiţii, fluxul stabil din interiorul discului depinde de cantitatea de materie care curge dinspre steaua companion. La anumite rate de transfer a materiei provenind dinspre steaua vecină, discul nu mai poate menţine un flux intern constant şi pendulează între două stări foarte diferite  - o stare mai rece şi mai puţin ionizată în care gazul se acumulează în zona exterioară a discului precum apa în spatele unui baraj şi o stare mai fierbinte, de mai mare ionizare, care trimite un val de gaz către centrul găurii negre.

"Fiecare explozie eliberează discul interior şi, cu puţină materie sau deloc care să curgă spre gaura neagră, sistemul încetează a mai fi o sursă luminoasă de raze X", afirmă John Cannizzo, un astrofizician de la Goddard. "Decenii mai apoi, după ce destul gaz se va fi acumulat din nou în discul exterior, acesta va trece din nou în starea fierbinte şi va trimite un val de gaz către gaura neagră, eveniment ce va avea drept rezultat o nouă explozie de raze X."

Acest fenomen, numit "ciclul limită termal-vâscos", îi ajută pe astronomi să explice exploziile trecătoare din cadrul a numeroase sisteme, de la discurile protoplanetare aflate în jurul stelelor tinere la novele pitice – unde obiectul central este o pitică albă – şi chiar emisii strălucitoare ale găurilor negre supermasive din inima galaxiilor îndepărtate.

Swift, lansat în noiembrie 2004, este controlat de Goddard Space Flight Center. Este operat în colaborare cu Penn State, Laboratorul Naţional Los Alamos din New Mexico şi Orbital Sciences Corp. din Dulles, Va., împreună cu colaboratori din Marea Britanie şi Italia, inclusiv cu contribuţia Germaniei şi Japoniei.





Traducere realizată de Mihai Panoschi după Astronomers discover a new black hole in our galaxy, cu acordul Phys.org.


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!