ブラックホールジェットの概念は新しいものではありませんが、それらの近くにある粒子の混合についてはまだ多くのことを学ぶ必要があります。 ESAのXMM-Newton Observatoryを使用することで、天文学者は私たちの銀河のブラックホールを調べており、いくつかの驚くべき結果を発見しています。
私たちが知っているように、恒星の質量ブラックホールは、近くの星から物質を引き受けます。これらの伴星からの物質は、親の体からブラックホールに向かって引き離され、X線を放出するほど強い温度を放射します。ただし、ブラックホールが常にすべてのことを取り入れるとは限りません。時々彼らはこの入ってくる塊の小さな部分を拒絶し、それを一連の強力なジェットの形で押しのけます。これらのジェットは周囲にもエネルギーを供給し、質量とエネルギーの両方を放出します…燃料のブラックホールを奪います。
ジェット組成の研究を通じて、研究者はブラックホールに何が取り込まれ、何が取り込まれないかをより適切に判断できます。電磁スペクトルの無線波長での観測により、ほぼ光速で電子が崩壊するのを見てきました。ただし、電子の負電荷が反粒子、陽電子によって補完されるのか、それとも陽子や原子核のような、ジェット内のより重い正に帯電した粒子によって補完されるのかは明確に決定されていません。」 XMMニュートンの力を背景にして、天文学者は4U1630–47と呼ばれるブラックホールバイナリシステムを調査する機会を得ました。
「私たちの観察では、鉄とニッケルの2つの重元素の高度にイオン化された核の兆候を発見しました」と、ドイツのミュンヘンにある欧州南天文台のマリアディアストリゴは述べています。 「ブラックホールジェットの構成が単なる電子よりもはるかに豊富であることを疑いなく示しているので、この発見は驚きでした。そして良い発見でした。」
2012年9月、ディアストリゴ博士と共同研究者が率いる天文学者のチームは、XMM-ニュートンで4U1630–47を観測しました。また、オーストラリアの望遠鏡コンパクトアレイから得られたほぼ同時の電波観測で観測をバックアップしました。研究は互いにほんの数週間以内に行われましたが、結果はこれほど異なることはありませんでした。
Trigoのチームによると、最初の観測セットでは降着円盤からX線のシグネチャが取得されましたが、無線帯域にはアクティビティがありませんでした。これは、当時ジェット機が作動していなかったことを示しています。しかし、2番目の観測セットでは、X線とラジオの両方で活動がありました...ジェット機が再びオンになりました！ 2番目のセットのX線データを調べたところ、鉄の原子核が動いていることもわかりました。これらの粒子は、XMM-ニュートンに近づく方向と離れる方向の両方に移動していました。イオンが反対方向に向けられたツインジェットの一部であることを証明します。しかし、それだけではありません。ニッケルの核が天文台に向かっているという証拠もありました。
「鉄とニッケルのこれらの「指紋」から、ジェットの速度が非常に高く、光速の約3分の2であることを示すことができました」と、カーティン大学の共同執筆者であるJames Miller-Jonesは述べています。オーストラリアのパースにある電波天文研究国際センター。
「さらに、ブラックホールジェットに重い原子核が存在するということは、質量とエネルギーが以前考えていたよりもはるかに多くブラックホールから運び去られていることを意味し、ブラックホールのメカニズムと速度に影響を与える可能性があります。スペインはバルセロナ大学の共著者であるSimone Migliariを追加します。
驚くべき新しい発見？まあ、そうだろう。典型的な恒星質量ブラックホールの場合、これはジェット内で重い原子核が検出されたのは初めてです。現在のところ、ジェットに原子核からの同様のシグネチャを示す「もう1つのX線バイナリ」があります。これは、SS 433として知られている線源です。しかし、このブラックホールシステムは、異常に高い降着率が特徴です。その特性を通常のブラックホールの特性と比較することは困難です。」 4U1630–47のこれらの新しい観察を通じて、天文学者はブラックホール降着円盤でジェットが発生する原因とそれらを駆動するものに関する情報のギャップを埋めることができます。
ESAのXMM-NewtonであるNorbert Schartel氏は、「ブラックホールとその周りで何が起きているかについてはよくわかっていますが、ジェットの形成は依然として大きな問題です。プロジェクト科学者。
元のストーリーソース：ESAプレスリリース。
