O gaură neagră relativ mică produce jeturi extrem de puternice în timp ce creează o bulă uriașă de gaz fierbinte. Dar cea mai neobișnuită caracteristică a acestei remarcabile găuri negre nu este producția sa de energie, ci Cum emite energie.
„Puterea de energie este impresionantă, dar este comparabilă cu luminozitatea razelor X ale așa-numitelor surse de raze X Ultraluminare”, a declarat Manfred Pakull, autorul principal al unei noi lucrări publicate astăzi în Nature. „Noțiunea că există centrale care generează cea mai mare parte a energiei lor sub formă de jeturi (energie cinetică) și nu ca radiații (fotoni) este destul de nouă.”
Se știe că găurile negre eliberează o cantitate incredibilă de energie atunci când înghit materie și, după cum a spus Pakull pentru Space Magazine, se credea anterior că cea mai mare parte a energiei a ieșit sub formă de radiații, predominant razele X. Dar această nouă gaură neagră care suflă gaz, numită S26, arată că unele găuri negre pot elibera cel puțin la fel de multă energie, și poate mult mai mult, sub forma unor jeturi colimate de particule cu mișcare rapidă.
„Această gaură neagră este doar câteva mase solare, dar este o adevărată versiune în miniatură a celor mai puternice cvasari și galaxii radio”, a spus Pakull, „care conțin găuri negre cu mase de câteva milioane de ori mai mari decât cele ale Soarelui.”
Acest obiect este un microcasar, care sunt formate din două obiecte - fie o pitică albă, o stea cu neutroni, fie o gaură neagră, împreună cu o stea însoțitoare. Razele X sunt produse de materia care cade dintr-o componentă în cealaltă și pot produce jeturi de particule de mare viteză. Jeturile rapide se trântesc în gazul interstelar din jur, încălzindu-l și declanșând o bulă în expansiune, formată din gaze fierbinți și particule ultra-rapide, care se ciocnesc la diferite temperaturi.
Dintre duzina de microcasoare care s-au găsit în galaxia Calea Lactee, majoritatea bulelor sunt destul de mici, mai puțin de 10 ani-lumină. Dar acesta are o lățime de 1.000 de ani-lumină. În plus, acest microquasar este de zeci de ori mai puternic decât cele văzute anterior.
Folosind Telescopul foarte mare al ESO și telescopul cu raze X Chandra al NASA, Pakull și echipa sa au putut observa zonele în care jeturile se prăbușesc în gazul interstelar din jurul găurii negre și au văzut că bula de gaz fierbinte se umflă cu o viteză de aproape un milion de kilometri pe oră.
Jeturile sunt la fel de impresionante, cu o lungime de aproximativ 300 de parsec și, deși s-au văzut jeturi puternice din găurile negre super-masive, s-a crezut că sunt mai puțin frecvente în soiul mic micasar. Această nouă descoperire poate avea astronomi care se uită mai atent la alte microcase.
"Lungimea jeturilor din NGC 7793 este uimitoare, în comparație cu dimensiunea găurii negre din care sunt lansate", a declarat coautorul Robert Soria. „Dacă gaura neagră s-ar micșora la dimensiunea unei mingi de fotbal, fiecare jet s-ar extinde de pe Pământ până dincolo de orbita lui Pluto.”
S26 este situat la 12 milioane de ani-lumină distanță, în periferia galaxiei spirale NGC 7793. Din dimensiunea și viteza de expansiune a bulei, astronomii au descoperit că activitatea jetului trebuie să fie în desfășurare de cel puțin 200.000 de ani.
Cu toată această viteză, dimensiune și activitate incredibile, ce proiectează Pakull și echipa sa ca viitor al acestui microcasar?
"Da, viteza de expansiune (275 km / s) este destul de impresionantă, dar se va diminua cu timpul", a declarat Pakull pentru Space Magazine. „Dacă ar fi fost mult mai scăzut la 70 km / s, gazul șocat nu ar emite atâta lumină optică (de exemplu, seria Balmer de hidrogen) și nu am fi detectat bula. Viitorul S26 depinde de evoluția microquazarului central care emite jeturile. Mă aștept ca ar putea fi activ pentru încă 100.000 de milioane de ani. ”
Pakull a spus că este interesant să vă imaginați ce s-ar întâmpla dacă microqusarul ar înceta brusc să emită jeturi. „Atunci, bula nu ar dispărea brusc, ci să strălucească ca înainte pentru încă câțiva 100.000 de ani”, a spus el. „S-ar asemăna cu o rămășiță de supernova, deși cu un conținut de energie de 100 de ori mai mare.”
Pakull a adăugat că această nouă descoperire îi va ajuta pe astronomi să înțeleagă similaritatea dintre micile găuri negre formate din stele explozate și găurile negre supermasive din centrele galaxiilor și speră că această lucrare va stimula mai multă muncă teoretică în modul în care găurile negre produc energie.
Surse: ESO, schimb de emailuri cu Manfred Pakull.
