Sažetak: Pomoću SKA radio-teleskopa izmeren je energetski izlaz mlazova iz sistema Cygnus X-1 — rezultati pokazuju snagu ekvivalentnu otprilike 10.000 Sunaca. Crna rupa u sistemu ima približno 21 masu Sunca, nalazi se na ~7.000 svetlosnih godina, a mlazovi putuju brzinom ~150.000 km/s (~0,5c). Otkriće otkriva da mlazovi odnose oko 10% energije akrecije, što pomaže u kalibraciji modela i razumevanju uticaja mlazova na evoluciju galaksija.
Plešući mlazovi iz 'kanibalističke' crne rupe imaju snagu 10.000 Sunaca
The strong stellar wind from the supergiant starpushes the jets launched by the black hole away from the star. . | Credit: International Centre for Radio Astronomy Research(ICRAR)
Astronomi su pomoću radio-teleskopa Square Kilometre Array Observatory (SKA) zabeležili i izmerili snažne mlazove iz sistema Cygnus X-1 — crne rupe koja 'kanibalizuje' svog plavog superdžina. Analiza pokazuje da su ti mlazovi energetskog ekvivalenta približno 10.000 Sunaca i da nose značajan deo energije stvarane pri akreciji materije na crnu rupu.
Ključna otkrića
Sistem Cyg X-1, udaljen oko 7.000 svetlosnih godina, sadrži crnu rupu zvezdane mase procenjene na ~21 masu Sunca koja se hrani vetrovima plavog superdžina. Zvezda i crna rupa su blizu jedna drugoj — razdvojene su oko 30 miliona milja (48 miliona km), što iznosi približno 0,2 astronomskih jedinica.
The direction of the radio jet changes as the black hole and the star move around their orbit (shown in red) | Credit: International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR)
Materijal iz zvezdanog vetra formira akrecioni disk oko crne rupe. Deo te materije ne ulazi direktno u crnu rupu, već se izbacuje duž njenih polova kao mlazovi velike brzine. Tim je pomoću SKA merenja utvrdio da mlazovi putuju brzinom od oko 336 miliona milja na sat (150.000 km/s), odnosno približno polovine brzine svetlosti.
Zašto 'plešu'?
U nizu snimaka mlazovi izgledaju kao da se 'plešu' odnosno da menjanju pravac dok zvezda i crna rupa orbitiraju. Vođa tima, Steve Prabu (Univerzitet Oxford), objašnjava da su ti pomaci posledica pritiska snažnih zvezdanih vetrova koji deflektuju mlazove, što daje efekat 'plešanja'.
An illustration of a supermassive black hole blasting out powerful jets of matter | Credit: Robert Lea (created with Canva)
'Ključ ovog istraživanja je da oko 10% energije oslobođene dok materija pada prema crnoj rupi odlazi putem mlazova,' rekao je Prabu. 'To je vrednost koju simulacije uglavnom pretpostavljaju, a sada je moguće podržati je posmatranjem.'
James Miller-Jones (Curtin Institute of Radio Astronomy) ističe da zbog sličnosti fizike oko različitih crnih rupa ovo merenje može služiti kao kalibraciona tačka pri proceni snage mlazova i kod znatno većih, supermasivnih crnih rupa u jezgrima galaksija.
Rad je objavljen 16. aprila u časopisu Nature Astronomy. Tim očekuje da će projekti poput SKA, koji se gradi u Zapadnoj Australiji i Južnoj Africi, omogućiti otkrivanje i kvantifikaciju mlazova iz miliona udaljenih galaksija, što je ključno za razumevanje povratne sprege mlazova na evoluciju galaksija.
Zašto je ovo važno?
Precizno merenje snage i energetskog udela mlazova pomaže naučnicima da kalibrišu velike kosmološke simulacije i da razumeju kako crne rupe utiču na rast i oblikovanje galaksija kroz povratnu spregu. Ovo je značajan korak u povezivanju lokalnih posmatranja sa velikim astrofizičkim modelima.
Pomozite nam da budemo bolji.
