Kur slēpjas vidējas masas melnie caurumi?
Publicēts: 3.12.2013
Ir zināmi nelieli melnie caurumi, kuru masa tikai 10 reizes pārsniedz Saules masu. Ir zināmi briesmoņi, kuri slēpjas galaktiku centros un kuru masa desmitiem miljardu reižu pārsniedz Saules masu. Būtu gluži loģiski, ja kaut kur Visumā atrastos arī vidējas masas melnie caurumi. Zinātnieki jau ilgāku laiku cenšas atrast kādu kandidātu, kas iederētos šajā kategorijā. Viens no instrumentiem, uz kuru tiek liktas lielas cerības, ir NASA rentgenstaru teleskops NuSTAR.
"Joprojām nav skaidrs, kā tieši veidojas vidējas masas melnie caurumi," pastāstīja Dominiks Valtons no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta. "Dažas teorijas vēsta, ka tie varētu rasties blīvās zvaigžņu kopās, bet pagaidām vēl ir pārāk daudz neatbildētu jautājumu."
Lielākie melnie caurumi, kas pazīstami kā supermasīvie, mājo galaktiku kodolos. To spēcīgā gravitācija pievelk apkārtējo matēriju, to uzkarsējot. Šajā procesā izdalās rentgenstarojums. Mazie melnie caurumi sastopami dažādās galaktikas vietās. Tie veidojas, kad savu dzīvi beidz par Sauli daudz masīvāka zvaigzne.
Pierādījumi vidējas masas melno caurumu esībai varētu slēpties tā dēvētajos ultraspožajos rentgenstaru avotos (ULX). Tās ir dubultsistēmas, kur melnais caurums barojas no otra sistēmas kompanjona - zvaigznes. Šis process savā ziņā ir līdzīgs tam, kā matēriju pievelk un patērē supermasīvais melnais caurums, protams, mazākos mērogos.
ULX izstaroto rentgenstaru apjoms ir pārāk liels, lai to avots būtu mazs melnais caurums. Novērojumi liecina, ka to masa varētu svārstīties robežās no 100 līdz 1000 Saules masām. Alternatīva teorija vidējas masas melnajam caurumam varētu būt savādāks melnā cauruma barošanās process.
Valtons un viņa vadītā zinātnieku grupa, izmantojot NuSTAR datus, ir atklājuši vairākus agrāk nezināmus ULX objektus. Viens no šādiem vidējas masas melnā cauruma kandidātiem atrodas Cirkuļa galaktikā aptuveni 13 miljonu gaismas gadu attālumā. Pētījumā tika analizēti arī citu teleskopu, tai skaitā Chandra, Swift, Spitzer, Japānas Suzaku un Eiropas Kosmosa aģentūras XMM-Newton savāktie dati.
"Mēs pievērsāmies šim objektam, aplūkojot to dažādos laikos un viļņu garumos," piebilda Valtons.
Rezultāti liecina, ka vidējas masas melnā cauruma kandidāta masa varētu būt aptuveni 100 reizes lielāka nekā Saules masa.
Kādā citā pētījumā, kuru vadīja Mateo Bačeti no Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, tika aplūkoti divi ULX objekti, kas atrodas aptuveni 13 miljonus gaismas gadu tālajā NGC 1313 galaktikā.
Tie ir vieni no visvairāk pētītajiem ultraspožajiem rentgenstaru avotiem. NuSTAR mērījumi liecināja, ka šie kandidāti neatbilst vidējas masas melnā cauruma kritērijiem. Visticamāk, ka šo ULX avots ir zvaigžņu masas melnie caurumi, no kuriem viena masa 70 līdz 100 reizes pārsniedz Saules masu.
"Iespējams, ka šie objekti ir tik spoži, jo tie ļoti strauji uzkrāj matēriju, nevis tādēļ, ka tie būtu lieli," teica Bačeti."Ja vidējas masas melnie caurumi pastāv, tie ļoti labi slēpjas."
NASA JPL
