M83 - Замечательная вспышка из старой черной дыры (2012-m83 - m83 BU lg web)

О видео

Описание

Рентгеновская обсерватория НАСА «Чандра» обнаружила необычайную вспышку черной дыры в спиральной галактике M83, расположенной примерно в 15 миллионах световых лет от Земли. Используя Chandra, астрономы обнаружили новый ультраяркий источник рентгеновского излучения (ULX), объекты, которые испускают больше рентгеновских лучей, чем большинство «нормальных» двойных систем, в которых звезда-компаньон находится на орбите вокруг нейтронной звезды или черной дыры. Слева - оптическое изображение M83 с Очень Большого Телескопа в Чили, которым управляет Европейская Южная Обсерватория. Справа - составное изображение, показывающее рентгеновские данные от Чандры в розовом цвете и оптические данные от космического телескопа Хаббла в синем и желтом. ULX расположен в нижней части композитного изображения (мышь для точного положения). В наблюдениях Чандры, которые длились несколько лет, ULX в M83 увеличил яркость рентгеновских лучей как минимум в 3000 раз. Это внезапное осветление является одним из самых больших изменений в рентгеновских лучах, когда-либо наблюдавшихся для этого типа объектов, которые обычно не показывают спящие периоды. Оптические изображения показывают яркий синий источник в положении ULX во время рентгеновской вспышки. До взрыва синий источник не виден. Эти результаты подразумевают, что компаньоном к черной дыре в M83 является красная гигантская звезда, возраст которой составляет более 500 миллионов лет, с массой, менее чем в четыре раза превышающей массу Солнца. Согласно теоретическим моделям эволюции звезд, черная дыра должна быть почти такой же старой, как ее спутник. Астрономы считают, что яркое синее оптическое излучение, наблюдаемое во время вспышки рентгеновского излучения, должно быть вызвано диском, окружающим черную дыру, который резко осветился, когда он получил больше материала от звезды-компаньона. Другой очень изменчивый ULX со старой красной звездой в качестве компаньона черной дыры был найден недавно в M31. Новые ULX в M83 и M31 являются прямым доказательством наличия черных дыр, которые намного старше и более летучи, чем те, которые обычно считаются обнаруженными в этих объектах. Исследователи оценивают диапазон масс M83 ULX от 40 до 100 раз больше, чем у Солнца. Более низкие массы, примерно в 15 раз превышающие массу Солнца, возможны, но только в том случае, если ULX производит больше рентгеновских лучей, чем прогнозировалось стандартными моделями того, как материал падает на черные дыры. Было также обнаружено, что черная дыра в этой системе, возможно, сформировалась из звезды, удивительно богатой «металлами», поскольку астрономы называют элементы тяжелее гелия. ULX расположен в регионе, который, как известно из предыдущих наблюдений, богат металлами. Большое количество металлов увеличивает скорость потери массы для массивных звезд, уменьшая их массу до их коллапса. Это, в свою очередь, уменьшает массу черной дыры. Теоретические модели предполагают, что при высоком содержании металла должны образовываться только черные дыры с массами, в 15 раз превышающими массу Солнца. Таким образом, эти результаты могут бросить вызов этим моделям. Этот удивительно богатый «рецепт» для черной дыры — не единственное возможное объяснение. Возможно также, что черная дыра настолько стара, что сформировалась в то время, когда тяжелые элементы были гораздо менее распространены в M83, прежде чем посеять более поздние поколения сверхновых. Другое объяснение заключается в том, что масса черной дыры всего в 15 раз больше массы Солнца. Fast Facts for M83: Credit Left image - Optical: ESO/VLT; Close-up - Xray: NASA/CXC/Curtin University/R.Soria et al., Optical: NASA/STScI/Middlebury College/F.Winkler et al. Дата выхода 30 апреля 2012 Шкала Левое изображение 17.6 arcmin на стороне (~77,000 световых лет); Закрытие: 0.6 x 1.2 arcmin (~2600 x ~5200 световых лет) Категория Нормальные галактики & Starburst Galaxies Coordinates (J2000) RA 13h 37m 00.80s | Dec -29° 51' 58.60" Constellation Hydra Observation Date 12 pointings between 29 Apr 2000 and 28 Dec 2011 Obs. ID 793, 2064, 12992-12996, 13202, 13241, 13248, 14332, 14342 Instrument ACIS Also Known As NGC 5236 References Soria, R. et al, 2012, ApJ 750:152 arXiv:1203.2335 Kaur, A. et al, 2012, A&A 538, A49 arXiv:1109.1547 Middleton, M.J., et al, 2012, MNRAS, 420, 2969 arXiv:1111.1188 Оценка расстояния 15