ההתנגשות הקוסמית מייצרת טבעת גלקטית אחת בצילומי רנטגן

Anonim

אסטרונומים השתמשו במצפה קרני הרנטגן של נאס"א כדי לגלות טבעת של חורים שחורים או כוכבי נויטרונים בגלקסיה 300 מיליון שנות אור מכדור הארץ.

הטבעת הזאת, למרות שאינה נושאת כוח על פני כדור הארץ, עשויה לסייע למדענים להבין טוב יותר מה קורה כאשר גלקסיות מתנפצות זו לזו בהשפעות קטסטרופאליות.

בתמונה החדשה המורכבת של הגלקסיה AM 0644-741 (AM 0644 בקיצור), צילומי רנטגן מצ'אנדרה (סגולים) משולבים בנתונים אופטיים מטלסקופ החלל האבל של נאס"א (אדום, ירוק וכחול). נתוני צ'אנדרה חושפים את נוכחותם של מקורות רנטגן בהירים מאוד, ככל הנראה מערכות בינאריות המופעלות על ידי חור שחור במסה או כוכב נויטרונים, בטבעת יוצאת דופן. התוצאות מדווחות במאמר חדש בראשות אנה וולטר מ- INAF-Osservatorio Astronomico di Brera במילאנו, איטליה.

מאיפה באה הטבעת של חורים שחורים או כוכבי נויטרונים ב- 0644? אסטרונומים חושבים שזה נוצר כאשר אחד הגלקסיה נשלף לתוך גלקסיה אחרת על ידי כוח הכבידה. הגלקסיה הראשונה יצרה אדוות בגז של הגלקסיה השנייה, AM 0644, הנמצאת מימין. אלה אדוות אז הפיק טבעת מתרחבת של גז ב 06:00 AM שהפעילה הלידה של כוכבים חדשים. הגלקסיה הראשונה היא אולי זו הממוקמת בחלק השמאלי התחתון של התמונה.

הכוכבים המאסיביים ביותר יובילו לחיים קצרים - במונחים קוסמיים - של מיליוני שנים. לאחר מכן, הדלק הגרעיני שלהם הוא בילה ואת הכוכבים להתפוצץ כמו supernovas משאיר מאחור או חורים שחורים עם ההמונים בדרך כלל בין כ 5 עד 20 פעמים של השמש, או כוכבי נויטרונים עם מסה שווה בערך לזה של השמש.

לחלק מהחורים השחורים או מכוכבי הנויטרונים יש כוכבים קרובים, וגז סיפון מהשותף הכוכבי שלהם. גז זה נופל לעבר החור השחור או כוכב נויטרונים, יוצר דיסק מסתובב כמו מים סביב ניקוז, והוא הופך מחומם על ידי חיכוך. זה גז superheated מייצרת כמויות גדולות של צילומי רנטגן כי צ'אנדרה יכול לזהות.

בעוד טבעת של חורים שחורים או כוכבי נויטרונים מסקרנת כשלעצמה, יש עוד סיפור של AM 0644. כל מקורות הרנטגן שזוהו בטבעת של 0644 הם בהירים מספיק כדי להיות מסווגים כמו מקורות רנטגן ultraluminous (ULXs). זהו סוג של אובייקטים המייצרים מאות עד אלפי פעמים יותר צילומי רנטגן מאשר רוב מערכות "בינאריות" נורמלי שבו כוכב לוויה נמצא במסלול סביב כוכב נויטרונים או חור שחור. עד לאחרונה, רוב האסטרונומים סברו כי ULXs מכילים בדרך כלל חורים שחורים של כוכבים, עם נוכחות אפשרית במקרים מסוימים של חורים שחורים בינוניים (IMBH) שמכילים מעל פי מאה את מסת השמש. עם זאת, חשיבה זו הופכת כאשר כמה ULXs בגלקסיות אחרות, כולל M82 ו M51, נמצאו מכילים כוכבים נויטרונים.

כמה הסברים אחרים מלבד IMBHs הוצעו עבור פליטת רנטגן אינטנסיבי של ULXs. הם כוללים צמיחה מהירה באופן חריג של החור השחור או כוכב נויטרונים, או תופעות גיאומטריות הנובעות משפך של חומר נפילה לאורך השדות המגנטיים.

הזהות של ULXs בודדים ב AM 0644 אינו ידוע כרגע. הם עשויים להיות תערובת של חורים שחורים וכוכבי נויטרונים, וייתכן גם שהם כולם חורים שחורים או כל כוכבי נויטרונים.

לא כל מקורות הרנטגן בתמונה ממוקמים בזירה של AM 0644. אחד המקורות הוא חור שחור שגדל במהירות, והוא ממוקם היטב מאחורי הגלקסיה במרחק של 9.1 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. מקור מעניין נוסף שמגלה צ'אנדרה הוא חור שחור סופר-מאסיבי, הממוקם במרכז הגלקסיה. במחקר החדש, החוקרים השתמשו גם בתצפיות צ'אנדרה כדי לחקור שש גלקסיות טבעת נוספות בנוסף ל- AM 0644. סך של 63 מקורות זוהו בשבע הגלקסיות, ו- 50 מהן הן ULX. המחברים רואים מספר ממוצע גדול יותר של ULXs לכל גלקסיה בגלקסיות הטבעות הללו מאשר בסוגים אחרים של גלקסיות. גלקסיות הטבעת עוררו את התעניינותם של האסטרונומים משום שהם נבדקים אידיאליים לבחינת מודלים של יצירת כוכבים כפולים, והבנת המקור של ULX.

העיתון המתאר את המחקר של AM 0644 וגלקסיות הטבעת אחותה הופיעו ב 10 אוגוסט 2018 בעיה של Astrophysical Journal זמין באינטרנט.

menu
menu