Astrofizikai aptiko šviesos ryškumo pokyčius, pastebėtus vienos iš arčiausiai mūsų esančių juodųjų skylių, esančios 9600 šviesmečių atstumu nuo Žemės, pakraštyje.
Mokslininkai susidomėjo dvejetainių žvaigždžių sistema MAXI J1820+070, kurią 2018 m. Tarptautinėje kosminėje stotyje aptiko Japonijos rentgeno teleskopas. Paprastai tokiose dvejetainėse sistemose yra mažos masės žvaigždė, panaši į mūsų Saulę, ir daug kompaktiškesnis objektas – tai gali būti baltoji nykštukė, neutroninė žvaigždė ar juodoji skylė. MAXI J1820+070 yra juodoji skylė, mažiausiai 8 kartus didesnė už mūsų Saulės masę.
Mokslininkų išanalizuotą šviesos kreivę astro mėgėjai gavo beveik metus trukusių stebėjimų visame pasaulyje. MAXI J1820+070 žvaigždė yra viena iš trijų ryškiausių kada nors pastebėtų rentgeno žvaigždžių. Taip yra ne tik dėl to, kad jis yra itin arti Žemės, bet ir dėl to, kad sėkmingai yra už mūsų Paukščių Tako galaktikos plokštumos. Kadangi jis daug mėnesių išliko šviesus, jį stebėti galėjo daug žmonių.
Tačiau praėjus beveik 3 mėnesiams nuo blyksnio pradžios, atsitiko kažkas netikėto – atrodė, kad šviesos kreivė patyrė didžiulę moduliaciją maždaug 17 valandų laikotarpiu – piko metu buvo pastebėtas ryškumo padvigubėjimas. Tuo pačiu metu rentgeno spindulių diapazone pokyčių nebuvo. Nors praeityje kitų rentgeno spindulių pliūpsnių metu buvo pastebėtos nedidelės kvaziperiodinės matomos moduliacijos, anksčiau nieko panašaus nebuvo pastebėta. Kas lėmė tokį neįprastą elgesį?
Medžiaga iš žvaigždės kompaktiško objekto traukiama į jį supantį spiralinių dujų kaupimosi diską. Blyksniai atsiranda, kai medžiaga diske įkaista, kaupiasi į juodąją skylę ir išskiria didžiulį energijos kiekį prieš peržengdama įvykių horizontą. Šis procesas yra chaotiškas ir labai įvairus, jo trukmė svyruoja nuo milisekundžių iki mėnesių.
Kai iš labai arti esančios juodosios skylės išeina didžiulis rentgeno spindulys ir tada apšvitina aplinkines medžiagas, ypač akrecinį diską, įkaitindamas jį iki maždaug 10 tūkstančių K temperatūros, jo spinduliuotė yra optiniame diapazone, ypač pamatyti skleidžiamą šviesą. Štai kodėl, mažėjant rentgeno blykstės intensyvumui, mažėja ir matoma šviesa.
Galimas tik vienas paaiškinimas: didžiulis rentgeno spinduliuotės srautas apšvitino akrecinį diską ir sukėlė jo iškraipymus, o tai labai padidino plotą, dėl ko padidėjo ir šviesos srautas. Toks elgesys anksčiau buvo pastebėtas rentgeno dvejetuose su masyvesnėmis žvaigždėmis, bet niekada sistemose su juodąja skyle ir mažos masės žvaigžde.
Astrofizikai žino apie kelias dešimtis dvejetainių sistemų su juodosiomis skylėmis mūsų galaktikoje, kurių masė svyruoja nuo 5 iki 15 Saulės masių. Jie taip pat auga kaupdami medžiagą.
Taip pat skaitykite:
- „Vienaragio“ juodoji skylė gali būti mažiausia ir arčiausiai Žemės
- Juodoji skylė staiga patamsėjo, ir niekas nežino kodėl