Rare X-Ray Nova Mengungkap Lubang Hitam Baru di Bima Sakti

Pin
Send
Share
Send

Swift J1745-26, dengan skala bulan seperti yang akan muncul di bidang pandang dari Bumi. Krimm

Kembali pada pertengahan September, satelit Swift sedang melakukan bisnis multi-panjang gelombangnya untuk mengamati semburan sinar gamma, sinar-X, ultraviolet, atau peristiwa optik yang cerah di langit, ketika mendeteksi gelombang pasang energi tinggi Sinar-X dari sumber ke pusat galaksi Bima Sakti kita. Tapi ini berbeda dari semburan lain yang terdeteksi oleh satelit, dan setelah mengamati peristiwa itu selama beberapa hari, para astronom tahu ini pasti nova sinar-X yang langka. Maksudnya adalah bahwa Swift telah mendeteksi keberadaan lubang hitam bermassa bintang yang sebelumnya tidak diketahui.

“Sinar-X cerah nova sangat langka sehingga pada dasarnya mereka adalah peristiwa sekali misi dan ini adalah yang pertama yang dilihat Swift,” kata Neil Gehrels dari Goddard Space Flight Center, penyelidik utama misi. "Ini benar-benar sesuatu yang kita tunggu-tunggu."

Objek itu dinamai Swift J1745-26 setelah koordinat posisi langitnya, nova ini terletak beberapa derajat dari pusat galaksi kita menuju rasi bintang Sagitarius. Sementara para astronom tidak tahu jaraknya yang tepat, mereka berpikir benda itu berada sekitar 20.000 hingga 30.000 tahun cahaya di wilayah dalam galaksi.

X-ray nova adalah sumber sinar-X berumur pendek yang muncul tiba-tiba di langit dan secara dramatis meningkatkan kekuatan selama beberapa hari dan kemudian berkurang, memudar selama beberapa bulan. Tidak seperti nova konvensional, di mana komponen kompak adalah katai putih, sinar-X nova disebabkan oleh material - biasanya gas - jatuh ke bintang neutron atau lubang hitam.

Sumber yang cerah dengan cepat memicu Swift's Burst Alert Telescope dua kali pada pagi hari tanggal 16 September, dan sekali lagi keesokan harinya.

Observatorium berbasis darat mendeteksi emisi inframerah dan radio, tetapi awan tebal debu yang mengaburkan telah mencegah para astronom menangkap Swift J1745-26 dalam cahaya tampak.

Nova memuncak dalam sinar-X keras - energi di atas 10.000 elektron volt, atau beberapa ribu kali dari cahaya tampak - pada 18 September, ketika mencapai intensitas yang setara dengan Nebula Kepiting yang terkenal, sisa supernova yang berfungsi sebagai target kalibrasi untuk observatorium berenergi tinggi dan dianggap sebagai salah satu sumber paling terang di luar tata surya pada energi ini.

Bahkan ketika ia meredup pada energi yang lebih tinggi, nova menjadi cerah dalam energi yang lebih rendah, atau lebih lembut, emisi yang terdeteksi oleh Swift's X-ray Telescope, suatu perilaku yang khas dari novae sinar-X. Pada hari Rabu, Swift J1745-26 30 kali lebih terang dalam rontgen lunak daripada ketika ditemukan dan terus mencerahkan.

“Pola yang kami lihat diamati dalam sinar-X novae di mana objek pusatnya adalah lubang hitam. Setelah sinar-X menghilang, kami berharap dapat mengukur massa dan mengkonfirmasi status lubang hitamnya, ”kata Boris Sbarufatti, astrofisikawan di Observatorium Brera di Milan, Italia, yang saat ini bekerja dengan anggota tim Swift lainnya di Penn State di Universitas Park, Pa.

Inilah yang biasanya terjadi dalam acara-acara seperti ini: Lubang hitam adalah bagian dari sistem biner dengan bintang mirip Matahari. Aliran material mengalir ke disk akresi di sekitar lubang hitam. Biasanya, cakram gas spiral terus masuk ke lubang hitam, memanas dan menghasilkan sinar X-ray yang stabil. Tetapi kadang-kadang, karena alasan yang tidak diketahui, bahan itu ditahan di daerah luar, ditahan oleh beberapa mekanisme, hampir seperti bendungan. Setelah gas yang cukup menumpuk, bendungan pecah dan banjir gas melonjak menuju lubang hitam, menciptakan ledakan nova sinar-X.

"Setiap ledakan mengeluarkan cakram bagian dalam, dan dengan sedikit atau tidak ada masalah yang jatuh ke lubang hitam, sistem berhenti menjadi sumber sinar-X yang cerah," kata John Cannizzo, seorang astrofisikawan Dewi. "Beberapa dekade kemudian, setelah gas yang cukup menumpuk di cakram luar, ia beralih lagi ke keadaan panas dan mengirimkan banjir gas ke lubang hitam, menghasilkan ledakan sinar-X baru."

Fenomena ini, yang disebut siklus batas termal-kental, membantu para astronom menjelaskan ledakan sementara di berbagai sistem, dari cakram protoplanet di sekitar bintang muda, ke dwarf novae - di mana objek utamanya adalah bintang katai putih - dan bahkan emisi terang dari supermasif lubang hitam di jantung galaksi jauh.

Diperkirakan galaksi kita harus menampung sekitar 100 juta lubang hitam bermassa bintang. Sebagian besar tidak terlihat oleh kita, dan hanya sekitar selusin yang telah diidentifikasi.

Swift menemukan sekitar 100 semburan per tahun. Burst Alert Telescope mendeteksi GRB dan peristiwa lainnya dan secara akurat menentukan posisi mereka di langit. Swift kemudian menyampaikan perkiraan posisi 3 arcminute ke tanah dalam waktu 20 detik dari deteksi awal, memungkinkan observatorium berbasis darat dan observatorium ruang lainnya berkesempatan untuk mengamati peristiwa tersebut juga. Pesawat ruang angkasa Swift itu sendiri "cepat" - dalam waktu kurang dari sekitar 90 detik - dan secara otonom menunjuk ulang dirinya sendiri untuk membawa lokasi ledakan dalam bidang pandang sinar-X bidang-sensitif yang sempit dan teleskop UV / optik untuk mengamati kilau dan mengumpulkan data. .

Sumber: NASA

Pin
Send
Share
Send