NuSTAR- ն օգնում է լուծել սև խոռոչի պտույտի հանելուկը

Ռենտգենյան տիեզերական երկու աստղադիտարանների ՝ ՆԱՍԱ-ի Միջուկային սպեկտրոսկոպի աստղադիտակի զանգվածը (NuSTAR) և Եվրոպական տիեզերական գործակալության XMM-Newton- ի եզրակացությունները լուծում են այլ սև անցքերի նմանատիպ չափումների վերաբերյալ երկարատև բանավեճը և կհանգեցնի ավելի լավ հասկանալու: այն մասին, թե ինչպես են զարգանում սև անցքերն ու գալակտիկաները:


«Մենք կարող ենք հետք գտնել նյութը, երբ այն պտտվում է սև խոռոչի մեջ ՝ օգտագործելով սև խոռոչին շատ մոտ գտնվող շրջաններից արձակված ռենտգենյան ճառագայթներ»,-ասում է Կալիֆորնիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի Փասադենա NuSTAR- ի գլխավոր հետազոտող Ֆիոնա Հարիսոնը և հայտնվող նոր հետազոտության համահեղինակ: փետրվարի 28 -ի Nature ամսագրում: «Theառագայթումը, որը մենք տեսնում ենք, խեղաթյուրված և խեղաթյուրված է մասնիկների շարժումներով և սև անցքի աներևակայելի ուժեղ ձգողականությամբ»:

Այս նկարչի հայեցակարգը պատկերում է մեր արևի զանգվածից միլիոնավոր միլիարդավոր անգամ գերազանց սև խոռոչ: Սուպերմասիվ սև անցքերը հսկայական խիտ առարկաներ են, որոնք թաղված են գալակտիկաների սրտերում: Այս նկարազարդման մեջ, կենտրոնի գերսասիվ սև անցքը շրջապատված է նյութով, որը հոսում է սև խոռոչի վրա այն, ինչ կոչվում է հավաքման սկավառակ: Այս սկավառակը ձևավորվում է, երբ գալակտիկայում գտնվող փոշին և գազը ընկնում են անցքի վրա ՝ ձգվելով դրա ձգողականությամբ: Նաև ցուցադրված է էներգետիկ մասնիկների արտահոսող շիթ, որը ենթադրվում է, որ սնվում է սև անցքի պտույտից: Լուսանկարը ՝ NASA/JPL-Caltech- ի:


Ենթադրվում է, որ գերակշռող սև խոռոչների ձևավորումը արտացոլում է հենց գալակտիկայի ձևավորումը, քանի որ գալակտիկայի մեջ ներգրավված ամբողջ նյութի մի մասն իր ճանապարհը գտնում է դեպի սև անցք: Դրա պատճառով աստղագետներին հետաքրքրում է գալակտիկաների սրտերում սև անցքերի պտտման արագության չափումը:

Դիտարկումները նաև Էյնշտեյնի ընդհանուր հարաբերականության տեսության հզոր փորձություն են, որը պնդում է, որ ձգողությունը կարող է թեքել լույսը և տարածություն-ժամանակը: Ռենտգենյան աստղադիտակները հայտնաբերել են այս աղավաղված ազդեցությունները ամենածայրահեղ միջավայրերում, որտեղ սև խոռոչի հսկայական ինքնահոս դաշտը լրջորեն փոխում է տարածություն-ժամանակը:

NuSTAR- ը, ՆԱՍԱ-ի Explorer դասի առաքելությունը, որը մեկնարկել է 2012 թ. Հունիսին, յուրահատուկ կերպով նախագծված է ամենաէներգետիկ ռենտգենյան ճառագայթը մեծ մանրամասնությամբ հայտնաբերելու համար: Լիվերմորի համար NuSTAR- ի նախորդը փուչիկներով փոխադրվող գործիքն էր, որը հայտնի էր որպես HEFT (Բարձր էներգիայի կենտրոնացման աստղադիտակ), որը ֆինանսավորվել էր 2001 թ. Սկսած Լաբորատորիայի կողմից իրականացվող հետազոտությունների և զարգացման ներդրումներով: և դրանք ուղարկում է Երկրի մթնոլորտից այն կողմ ՝ արբանյակով: Օպտիկայի դիզայնը և NuSTAR- ի արտադրության գործընթացը հիմնված են այն մոդելների վրա, որոնք օգտագործվում են HEFT աստղադիտակների կառուցման համար:

NuSTAR- ը լրացնում է ավելի ցածր էներգիայի ռենտգենյան լույս դիտող աստղադիտակներ, ինչպիսիք են Եվրոպական տիեզերական գործակալության (ESA) XMM-Newton և NASA- ի Chandra ռենտգենյան աստղադիտարանը: Այս և այլ աստղադիտակների միջոցով գիտնականները գնահատում են սև անցքերի պտտման արագությունը:


«Մենք գիտենք, որ սև անցքերը ամուր կապ ունեն իրենց հյուրընկալող գալակտիկայի հետ», - ասում է աստղաֆիզիկոս Բիլ Քրեյգը, LLNL թիմի անդամ: «Պտույտը չափելը, այն սակավ բաներից մեկը, որը մենք կարող ենք ուղղակիորեն չափել սև խոռոչից, մեզ հիմքեր կտա հասկանալու այս հիմնարար հարաբերությունները»:

Թիմը NuSTAR- ի միջոցով դիտեց տաք իրադարձությունների հորիզոնից դուրս գտնվող սկավառակի վրա տաք գազից արձակվող ռենտգենյան ճառագայթները ՝ սև խոռոչի սահմանը, որից այն կողմ ոչինչ, ներառյալ լույսը, չի կարող փախչել:

Գիտնականները չափում են գեր զանգվածային սև անցքերի պտտման արագությունը ՝ տարածելով ռենտգենյան ճառագայթը տարբեր գույների: Լույսը գալիս է սև խոռոչների շուրջ պտտվող ավելացնող սկավառակներից, ինչպես ցույց է տրված նկարչի երկու հայեցակարգերում: Նրանք օգտագործում են ռենտգենյան տիեզերական աստղադիտակներ `այս գույներն ուսումնասիրելու համար, և, մասնավորապես, երկաթի« մատնահետք »են փնտրում` երկու գրաֆիկներում կամ սպեկտրներում ցուցադրվող գագաթը `տեսնելու, թե որքան կտրուկ է այն: Վերևում ցուցադրված «պտույտի» մոդելը պնդում էր, որ երկաթե հատկությունը տարածվում էր սև անցքի հսկայական ձգողության հետևանքով առաջացած աղավաղող ազդեցությունների պատճառով: Եթե ​​այս մոդելը ճիշտ լիներ, ապա երկաթե հատկության մեջ երևացող խեղաթյուրման չափը պետք է բացահայտեր սև անցքի պտտման արագությունը: Այլընտրանքային մոդելը պնդում էր, որ սև անցքի մոտ ընկած ամպերը երկաթե գիծը արհեստականորեն աղավաղված են դարձնում: Եթե ​​այս մոդելը ճիշտ լիներ, տվյալները չէին կարող օգտագործվել սև խոռոչի պտույտը չափելու համար: NuSTAR- ը օգնեց լուծել գործը ՝ բացառելով այլընտրանքային «քողարկող ամպի» մոդելը: Լուսանկարը ՝ NASA/JPL-Caltech- ի:

Նախորդ չափումները անորոշ էին, քանի որ սև անցքերի շուրջ ամպերը տեսականորեն կարող էին շփոթեցնել արդյունքները: Համագործակցելով XMM-Newton- ի հետ ՝ NuSTAR- ը կարողացավ տեսնել ռենտգենյան ճառագայթման էներգիայի ավելի լայն շրջանակ ՝ ավելի խորը ներթափանցելով դեպի սև խոռոչի շրջանը: Նոր դիտարկումները բացառեցին ամպերը քողարկելու գաղափարը ՝ ցույց տալով, որ գերածանր սև խոռոչների պտտման արագությունները կարող են վերջնականապես որոշվել:


«Սա չափազանց կարևոր է սև խոռոչների գիտության բնագավառի համար», - ասում է Վաշինգտոնում ՆԱՍԱ -ի կենտրոնակայանի NuSTAR ծրագրի գիտաշխատող Լու Կալուզենսկին: «NASA- ի և ESA- ի աստղադիտակները միասին լուծեցին այս խնդիրը: MMածր էներգիայի ռենտգենյան դիտարկումների հետ մեկտեղ, որոնք կատարվել են XMM-Newton- ով, NuSTAR- ի ՝ ավելի մեծ էներգիայի ռենտգենյան ճառագայթների չափման աննախադեպ հնարավորությունները ապահովեցին էական, բաց թողնված գլուխկոտրուկը այս խնդիրը լուծելու համար »:

NuSTAR- ը և XMM-Newton- ը միաժամանակ դիտեցին NGC 1365 կոչվող գալակտիկայի փոշով և գազով լցված սրտի մոտ գտնվող երկու միլիոն արևային զանգվածով գերսասիվ սև խոռոչը: Արդյունքները ցույց տվեցին, որ սև անցքը պտտվում է առավելագույն թույլատրելի արագությանը մոտ: Էյնշտեյնի գրավիտացիայի տեսությունը:

«Այս հրեշները, որոնց զանգվածները միլիոնից մինչև միլիարդ անգամ գերազանցում են արևի զանգվածը, ձևավորվում են որպես փոքր սերմեր վաղ տիեզերքում, այնուհետև աճում են ՝ իրենց հյուրընկալ գալակտիկաներում աստղեր և գազեր կուլ տալով և/կամ գալակտիկաների միաձուլմամբ այլ հսկա սև անցքերի հետ: բախվել »,-ասաց Գվիդո Ռիսալիտին ՝ Հարվարդ-Սմիթսոնյան աստղաֆիզիկայի կենտրոնի Քեմբրիջի (Մասաչուսեթս) և Իտալիայի աստղաֆիզիկայի ազգային ինստիտուտի նոր հետազոտության գլխավոր հեղինակ: «Սուպեր զանգվածային սև խոռոչի պտույտը չափելը հիմնարար նշանակություն ունի նրա և իր գալակտիկայի անցյալի պատմությունը հասկանալու համար»:

Լոուրենս Լիվերմորի ազգային լաբորատորիայի միջոցով