ブラックホール周辺の縮小するドーナツ

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ホーマーシンプソンは悲しいでしょう:ブラックホールとその伴星の連星系の最近の観測は、ブラックホールの周りのドーナツ型の降着円盤の後退を示しています。この収縮する「ドーナツ」は、太陽と質量が似ている星と10個の太陽質量のブラックホールで構成される2進系GX 339-4の観測で見られました。

ブラックホールが軌道を回る星から流出するガスを摂食すると、ガスの流れの変化により、円盤状にさまざまなサイズの物質が生成され、ブラックホールの周りにトーラス状に堆積します。初めて、このディスクのサイズの変化が測定され、ドーナツがどれだけ小さくなるかが示されました。

GX-339-4は、星座Araに26,000光年離れています。システムでは1.7日ごとに、星がより大きなブラックホールを周回します。このシステムや他のシステムは、ブラックホールによって星から奪われているガスが、ブラックホールの周りに堆積している降着円盤で熱せられると、X線活動の周期的なフレアを示します。過去7年間で、このシステムは過去7年間で4つのエネルギー爆発を起こし、非常にアクティブなブラックホール/恒星バイナリシステムになりました。

穴に落ちる物質は、高エネルギーの光子とガスの噴流を形成し、その1つが地球の方向を向いています。宇宙航空研究開発機構とNASAが共同で運用しているすざくX線観測所とNASAのX線タイミングエクスプローラー衛星を使用して国際天文学者のチームが観測したのは、これらのジェットです。彼らの観察結果は、12月10日号に発表された。 天体物理ジャーナルの手紙.

望遠鏡で測定したときのシステムはかすかでしたが、X線の安定した噴流が発生していました。チームは、ディスク内の鉄原子の蛍光によって生成されるX線スペクトル線のサインを探していました。ブラックホールの強い重力により、鉄によって生成されたX線のエネルギーがシフトし、特徴的なスペクトル線が残ります。これらのスペクトル線を測定することにより、縮小ディスクのサイズをかなり高い信頼度で決定できました。

収縮がどのように行われるかを示します。それに付随する星から流出するガスが多いほど、ブラックホールに近いディスクの部分はより高密度になります。しかし、この流れが減少すると、ディスクの内部が加熱されて蒸発します。ブラックホールの出力の最も明るい期間中、ディスクはブラックホールの事象の地平線から約30 km(20マイル)以内にあると計算されました。ブラックホールの端からkm(600マイル)。

これは、ブラックホールがどのようにジェットを形成するかを研究する上で重要な意味を持っています。降着円盤がブラックホールの近くで蒸発しても、これらのジェットは安定した出力のままです。

カリフォルニア大学バークレー校の宇宙科学研究所のジョントムシック氏は、NASAのプレスリリースで次のように述べています。流れはブラックホールから遠いです。これは、低密度の降着流がブラックホールシステムで安定したジェットを形成するための最も重要な成分であることを意味します。」

チームのレターのプレプリント版を読みます。ブラックホールの周りのディスクからのX線がその形状と回転を決定するのにどのように役立つかについての詳細が必要な場合は、2003年のSpace Magazineの記事、Ironがブラックホールが回転しているかどうかを確認するのに役立つことを確認してください。

出典:NASA /朱雀プレスリリース

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