Переглядів: 5159
Група астрономів під керівництвом Меттью Мидлтона з Даремського університету виявила в Туманності Андромеди перший микроквазар, розташований поза нашої Галактики. Він являє собою цікаву компанію - чорну діру, приблизно зоряної маси, активно поглинаючу речовину парної зірки, обертається низкою по близькій орбіті навколо неї.
І при всьому цьому неподобстві, звичайно ж, спостерігається ежекція релятивістських струменів плазми. Відкриття було зроблено при об'єднанні зусиль орбітальної рентгенівської обсерваторії XMM-Newton і Swift, а також "Дуже великого телескопа" наземного базування.
Микроквазары визначені як подвійні зоряні системи, в яких є компактний об'єкт, такий як нейтронна зірка або чорна діра. Це залишок колишньої першої зірки, трансформованої в щільне небесне тіло, яке "командує парадом" по відношенню до іншої звичайної зірки, яка рухається по тісній орбіті навколо нього. Зазвичай це трапляється в гравітаційно пов'язаних подвійних системах, де перше світило швидко сколлапсировало в чорну дірку або нейтронну зірку. Сусідня зірка може бути довготривалим карликом, з якого чорна діра за допомогою гравітації краде речовина. Частина "викраденої" матерії виявляє себе в ежекції плазмового струменя, вырывающейся з субсвітловою швидкістю з чорної діри.
Такі об'єкти малі в порівнянні з сверхмассивными чорними дірами в центрах галактик, маса яких - мільярди і мільйони мас Сонця! А микроквазары мають масу, кратно перевищує масу нашого світила, простіше кажучи - в рази. Раніше вважали, що зробити подібне відкриття наявною апаратурою практично неможливо.
Тим не менш, в січні 2012 року орбітальний рентгенівський телескоп XMM-Newton виявив спалах в рентгенівському діапазоні до самої близької до нас великий галактиці - в Туманності Андромеди. Світло від неї йде до нас 2,5 мільйона років. Ось що таке міжгалактичний відстань! Вісім тижнів спостережень унікального об'єкта дозволило зробити заяву про відкриття микроквазара.
Найновіша робота була представлена численною групою авторів-виконавців. Всі вони внесли свій внесок у координоване дослідження: реєстрували радіосигнали і спостерігали варіації рентгенівського випромінювання в яскравому новому джерелі рентгена, що отримав назву XMMU J004243.6+412519.
Рентгенівське випромінювання виходило з дуже малого джерела, порівнянного за розмірами з відстанню від Сонця до Юпітера. Настільки компактний об'єкт може бути або чорною дірою, або нейтронної зіркою. Однак його маса виявилася занадто велика для останнього варіанту - швидше за все, там знаходиться чорна діра, результат стандартного гравітаційного колапсу масивної зірки.
Кілька відомих в нашій галактиці ультраярких джерел рентгена (тобто з яркостями у максимумі не менше, ніж 1040 ерг/с), як вважають, ініційовані аккрецией газоподібної матерії на чорні діри з масами ~5-20 мас Сонця, це можливо при збільшенні маси аккреционного диска чорної діри за рахунок зірки-компаньйона у близькому сусідстві з нею.
Галактичного джерела подібного типу ще недостатньо досліджені - це рідкісні і поки нечисленні об'єкти. Радиоэмиссия інтенсивно генерується в релятивістському джеті - потужному струменевому викиді з глибин чорної діри. Саме енергійне прояв емісії, як припускають фахівці, може спостерігатися при досягненні теоретичного максимуму швидкості аккреційних висипань матерії на чорну діру, який названо межею Еддінгтона (Eddington). Лише чотири таких екстремальних об'єкта відомі в Чумацькому Шляху, а поглинання м'якого рентгена в міжзоряному середовищі перешкоджає визначенню причинного зв'язку в ланцюжку подій, що призводить до виверження релятивистского джета.
Він знаходиться в сусідній галактиці M 31, носить історичну назву Туманності Андромеди. Максимальна радиояркость об'єкта була надзвичайно висока, до 1039 ерг/с. Спостереження виявили мінливість сигналу на шкалі часу близько десятків хвилин, це говорить про те, що джерело генерації дуже компактний і "приведений в дію" висипаннями на чорну діру, посиленими до параметрів, близьких до межі Еддінгтона для чорної діри, яка має не гігантську масу, а набагато більш помірковану, як сказано раніше, зоряну масу, що не перевищує 20 сонячних мас.
"Все вказує на те, що нам дійсно вдалося знайти микроквазар. Подібні об'єкти в нашій галактиці закриті від нас хмарами пилу, що робить їх вивчення вкрай складним. А якщо вдалося знайти микроквазар за її межами, то, отже, можна виявити й інші подібні об'єкти. І вони допоможуть нам зрозуміти, які фізичні процеси керують їх еволюцією", - резюмує Меттью Мідлтон у статті, яка була опублікована в журналі Nature.
Подальші, більш тривалі спостереження радіо і рентгена таких джерел, названих микроквазарами, повинні виявити причинний зв'язок між аккрецией, потоком высыпающегося речовини на власне чорну діру і появою заявляють про своє народження релятивістських джетів - джерел потужних випромінювань цих об'єктів.