Астрономи, що стежать за вибухом наднової в сусідній галактиці M83, натомість стали свідками надзвичайного вибуху іншого типу: нового ультразвукового джерела рентгенівських променів або ULX. У тому, що вчені називають «надзвичайним спалахом», ULX у M83 збільшив яскравість рентгенівських знімків щонайменше в 3000 разів, що є однією з найбільших змін рентгенівських променів, коли-небудь помічених для цього типу об’єктів.
"Розпалювання цього ULX нас зненацька і стало впевненим знаком, що ми відкрили щось нове про те, як ростуть чорні діри", - сказав Роберто Сорія з університету Кертін в Австралії, який очолив нове дослідження.
Як стверджують дослідники, цей вибух дає прямі докази для популяції старих, летючих зоряних чорних дір і дає нове розуміння природи загадкового класу чорних дір, який може виробляти стільки енергії на рентгенівських променях, як мільйон сонячних променів випромінюють на всій довжині хвилі. .
Астрофізик Білл Блер з Університету Джона Хопкінса, написавши в блозі Чандра, "Смішна річ сталася, чекаючи чергової супернової в M83", - сказала ця галактика, також відома як Галактика Південного вертушка, - це дивовижний дар природи. На відстані 15 мільйонів світлових років - це фактично одна з найближчих галактик (лише в 7–8 разів віддаленіша від галактики Андромеди), але вона виявляється майже точно обличчям, що дає землянам фантастичний вид на її прекрасні спіральні озброєння та активне зірчасте ядро ».
M83 генерував шість спостережуваних супернових з 1923 року, але остання, яку бачили, була в 1983 році. "Ми прострочені для нової наднової!" Блер написав.
Так, багато астрономів спостерігали за M83, сподіваючись помітити нову наднову, але замість цього побачили різкий стрибок яскравості рентгенівських променів, який, на думку дослідників, мабуть, стався через раптове збільшення кількості матеріалу, що потрапляє в чорний колір отвір.
ULX може видавати більше рентгенівських променів, ніж більшість «нормальних» бінарних систем, в яких супутня зірка знаходиться на орбіті навколо нейтронної зірки або чорної діри. Рентгенівські випромінювання великого розміру дозволяють ULX містити чорні діри, які можуть бути набагато масивнішими, ніж ті, що зустрічаються в інших місцях нашої галактики.
Зірки-супутники ULX, коли їх ідентифікують, зазвичай є молодими, масивними зірками, що означає, що їх чорні діри також молоді. Однак, останнє дослідження дає прямі докази того, що ULX можуть містити набагато старші чорні діри, а деякі джерела можуть бути неправильно ідентифіковані як молоді.
Спостереження M83 проводилися протягом декількох років із Чандрою. Жодних ознак ULX не було виявлено в історичних рентгенівських знімках, зроблених з обсерваторією Ейнштейна в 1980 р., ROSAT в 1994 р., XMM-Ньютоном Європейського космічного агентства в 2003 і 2008 рр., Обсерваторією Свіфт Свіфт в 2005 р., Спостереженнями телескопа Магеллана в квітні 2009 р. Або в зображенні Хаббла, отриманому в серпні 2009 року.
Але в 2011 році Сорія та його колеги використали оптичні зображення з Обсерваторії Близнюків та космічного телескопа Хаббла НАСА та побачили джерело яскраво-синього кольору в положенні рентгенівського джерела.
Відсутність синього джерела на попередніх зображеннях вказує, що зірка-супутник чорної діри слабшає, червонішає і має набагато меншу масу, ніж більшість супутників, які раніше були безпосередньо пов'язані з ULX. Яскравий, синій оптичний випромінювання, помічений у 2011 році, мабуть, був викликаний різким накопиченням більшої кількості матеріалу від супутньої зірки.
"Якби ULX спостерігався лише під час свого піку випромінювання рентгенівських променів у 2010 році, система легко могла б прийняти чорну діру з масивним, набагато молодшим зоряним супутником, приблизно від 10 до 20 мільйонів років", - сказав спів -автор Блер.
Супутник чорної діри в M83, ймовірно, червона зірка-гігант, віком щонайменше 500 мільйонів років, маса якої менше чотирьох разів перевищує сонячну. Теоретичні моделі еволюції зірок припускають, що чорна діра повинна бути майже такою ж старою, як і її супутник.
Ще одна ULX, що містить летючу, стару чорну діру, нещодавно була виявлена в галактиці Андромеда командою під керівництвом Аманпрета Каура з Клемсонського університету, опублікованій у лютого 2012 року випуску «Астрономія та астрофізика». Меттью Міддлтон та його колеги з Даремського університету повідомили про додаткову інформацію у випуску "Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства" за березень 2012 року. Вони використовували дані Chandra, XMM-Newton та HST, щоб показати, що ULX дуже мінливий, а його супутником є стара, червона зірка.
"З цими двома об'єктами стає зрозуміло, що існує два класи ULX, один містить молоді, постійно зростаючі чорні діри, а другий містить старі чорні діри, які виростають нестабільно", - сказав Кіп Кунц, співавтор нового документа M83, також університету Джона Хопкінса. "Нам дуже пощастило спостерігати за об'єктом M83 в потрібний час, щоб зробити порівняння до і після".
Документ, що описує ці результати, з’явиться у випуску 10 травня журналу «Астрофізичний журнал».
Джерела: NASA, Chandra Blog
