珍しいX線Novaは天の川の新しいブラックホールを明らかにします

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Swift J1745-26。地球からの視野に表示される月のスケール。クリム

9月中旬に戻ったSwift衛星は、高エネルギーの波の上昇を検出したときに、空の明るいガンマ線、X線、紫外線、または光学イベントのバーストを監視する多波長ビジネスに取り組んでいました源から私たちの天の川銀河の中心に向かうX線。しかし、これは衛星が検出した他のバーストとは異なり、数日間イベントを観察した後、天文学者はこれがまれなX線の新星でなければならないことを知っていました。これは、Swiftがこれまで知られていなかった恒星質量のブラックホールの存在を検出したことを意味しています。

「明るいX線の新星は非常にまれであるため、基本的にミッションイベントであり、これはSwiftが初めて目にしたイベントです」と、ミッションの主任研究員であるGoddard Space Flight CenterのNeil Gehrelsは述べています。 「これは本当に私たちが待ち望んでいたことです。」

天体の座標からSwift J1745-26と名付けられたこの天体は、銀河の中心から星座射手座に向かって数度のところにあります。天文学者はその正確な距離を知りませんが、天体は銀河の内部領域に約20,000〜30,000光年離れて存在すると考えています。

X線の新星は短命のX線源であり、突然空に現れ、数日間にわたって劇的に強度が増加し、その後数か月にわたって減少します。コンパクトなコンポーネントが白い矮星である従来の新星とは異なり、X線の新星は、中性子星またはブラックホールに落ちる物質(通常はガス)によって引き起こされます。

急速に増光している光源が、9月16日の朝に2回、翌日にもう一度、Swiftのバーストアラート望遠鏡をトリガーしました。

地上の観測所は赤外線と電波の放射を検出しましたが、覆い隠された塵の厚い雲により、天文学者は可視光の中でSwift J1745-26を捕らえることができませんでした。

9月18日に、新星は硬いX線でピークに達し、1万電子ボルトを超えるエネルギー、または可視光の数千倍のエネルギーとなり、有名なカニ星雲と同等の強度に達した。高エネルギー天文台のキャリブレーションターゲットであり、これらのエネルギーでの太陽系を超えた最も明るい光源の1つと考えられています。

より高いエネルギーで暗くなったとしても、新星はより低いエネルギーまたはよりソフトな放出で明るくなり、SwiftのX線望遠鏡によって検出されました。これは、X線新星の典型的な動作です。水曜日までに、Swift J1745-26は、軟X線で発見されたときよりも30倍明るくなり、明るくなり続けました。

「私たちが見ているパターンは、中心の物体がブラックホールであるX線の新星で観察されます。 X線が消えた後は、その質量を測定してブラックホールの状態を確認したいと考えています」ペンシルバニア州パーク

これは通常、次のようなイベントで発生します。ブラックホールは、通常の太陽のような星を持つバイナリシステムの一部です。物質の流れがブラックホールの周りの降着円盤に流れ込みます。通常、ガスの円盤はブラックホールに向かって着実にらせん状になり、加熱されて安定したX線グローを生成します。しかし、時々、理由は不明ですが、材料はほとんどダムのように、何らかのメカニズムによって抑制されて、外側の領域で保持されます。十分なガスが蓄積されると、ダムが壊れ、ガスの洪水がブラックホールに向かって急増し、X線の新星爆発を引き起こします。

ゴダードの天体物理学者であるジョン・カンニッツォ氏は、「それぞれのバーストは内部の円盤を一掃し、ブラックホールに向かって落下することはほとんどないか、まったくないため、システムはX線の明るい光源ではなくなります」と述べています。 「数十年後、外側のディスクに十分なガスが蓄積された後、再び高温状態に切り替わり、大量のガスがブラックホールに向けて送られ、新しいX線バーストが発生します。」

熱粘性限界サイクルと呼ばれるこの現象は、天文学者が、若い星の周りの原始惑星系円盤から小惑星新星(中心の物体が白い小星である)や、超大質量からの明るい放射まで、幅広いシステムにわたる一時的な爆発を説明するのに役立ちます遠方の銀河の中心にあるブラックホール。

私たちの銀河には約1億個の恒星質量のブラックホールが潜んでいると推定されています。これらのほとんどは私たちには見えず、識別されているのは約1ダースだけです。

Swiftは年間約100バーストを発見します。バーストアラート望遠鏡は、GRBやその他のイベントを検出し、それらの空の位置を正確に特定します。その後、Swiftは最初の検出から20秒以内に3分の分の位置推定を地面に中継します。これにより、地上の観測所や他の宇宙観測所でもイベントを観測できるようになります。 Swift宇宙船自体は約90秒未満で「素早く」そして自律的に自身を再ポイントして、敏感な狭視野X線およびUV /光学望遠鏡の視野内にバースト位置をもたらし、残光を観察してデータを収集します。

出典:NASA

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