Các nhà thiên văn học đã tìm thấy một lỗ đen siêu lớn (SMBH) với lịch trình cho ăn thường xuyên bất thường. Khủng bố là một hạt nhân thiên hà hoạt động (AGN) ở trung tâm của thiên hà Seyfert 2 GSN 069. AGN cách Trái đất khoảng 250 triệu năm ánh sáng và chứa khoảng 400.000 lần khối lượng Mặt trời.
Nhóm các nhà thiên văn học đã sử dụng Đài thiên văn tia X ES-Newton và NASA, Chandra để quan sát sự phát xạ tia X của SMBH. Cứ sau 9 giờ, lỗ đen lại phát sáng rực rỡ với tia X khi vật chất được hút vào đó. Các nhà thiên văn học đã tìm thấy hai lỗ đen khối lượng lớn khác thường xuyên bùng phát khi chúng kiếm ăn, nhưng loại thường xuyên này trong một lỗ đen siêu lớn chưa từng thấy trước đây.
Hố đen này nằm trong kế hoạch ăn uống như chúng tôi chưa từng thấy trước đây.
Giovanni Miniutti, Tác giả chính, Trung tâm Sinh học ESA, Tây Ban Nha.
Bài viết phác thảo khám phá này được xuất bản trên tạp chí Nature và có tựa đề phun trào định kỳ tia X theo chu kỳ chín giờ từ một hạt nhân thiên hà lỗ đen khối lượng thấp. Tác giả chính là Giovanni Miniutti từ Trung tâm Sinh vật học ESA ở Tây Ban Nha. Theo bài báo, SMBH tiêu thụ khoảng bốn vật liệu Moons ba lần mỗi ngày. Điều đó có nghĩa là mỗi khi lỗ đen ăn, nó tiêu tốn khoảng một triệu tỷ tỷ vật liệu.
Lỗ đen này nằm trong kế hoạch bữa ăn như chúng tôi chưa từng thấy trước đây, anh ấy nói Miniutti trong một thông cáo báo chí. Hành vi này là chưa từng có đến nỗi chúng tôi đã phải xu một biểu thức mới để mô tả nó: Sự xuất hiện của tia X định kỳ gần đúng
Phát xạ tia X từ SMBH này đã được biết và quan sát từ tháng 7 năm 2010, nhưng chúng vẫn ổn định. Bài báo mới dựa trên 54 ngày quan sát bắt đầu vào tháng 12 năm 2018, bắt đầu với Đài thiên văn ESA L XMM-Newton. Đài quan sát đó phát hiện hai vụ nổ vào ngày 24 tháng 12. Vào tháng 1, XMM-Newton đã tìm thấy thêm ba vụ nổ thường xuyên này.
Sau đó, các nhà thiên văn học yêu cầu thêm thời gian quan sát với Đài thiên văn NASA Chand Chandra để điều tra. Chandra quan sát thêm năm sự kiện này. Trong các vụ phun trào thường xuyên hiện nay, hoạt động bùng phát tia X tăng hai bậc độ lớn so với phát xạ tia X nền. Mỗi đợt bùng phát chỉ kéo dài hơn một giờ và cứ sau chín giờ.
Đồng thời kết hợp dữ liệu từ hai đài quan sát tia X này, chúng tôi đã theo dõi những vụ nổ định kỳ này trong ít nhất 54 ngày, đồng tác giả Richard Saxton thuộc Trung tâm thiên văn vũ trụ châu Âu ở Madrid, Tây Ban Nha cho biết. Điều này cho chúng ta một cơ hội duy nhất để chứng kiến dòng chảy của vật chất vào một lỗ đen siêu lớn liên tục tăng tốc và giảm tốc.
Trong mỗi lần bùng phát này, tia X phát sáng mạnh hơn 20 lần so với trong thời gian yên tĩnh. Nhiệt độ của khí rơi cũng tăng. Nó tăng từ khoảng 1 triệu độ F trong thời gian yên tĩnh lên 2,5 triệu độ F trong khi pháo sáng. Nhiệt độ cao hơn tương đương với nhiệt độ của khí xung quanh hầu hết các SMBH đang tích cực phát triển.
Nguyên nhân của những quả pháo sáng thông thường này vẫn chưa được biết. Khí nóng 2,5 triệu độ F. bao quanh GSN 069 có cùng nhiệt độ với khí bao quanh các SMBH khác. Nó có một bí ẩn bởi vì nó đơn giản là quá nóng từ đĩa vật liệu rơi xuống bao quanh các lỗ đen. Nhưng GSN 069 là một cơ hội duy nhất để nghiên cứu hiện tượng này vì khí nóng liên tục hình thành sau đó biến mất.
Thông thường, khí nóng này là do một ngôi sao bị xé toạc và tiêu thụ bởi một lỗ đen, hoặc các nhà thiên văn học nghĩ như vậy. Nhưng sự đều đặn được trưng bày bởi GSN 069 là một bí ẩn.
Đồng tác giả Margherita Giustini, cũng thuộc Trung tâm Sinh học ESA, cho biết, nguồn gốc của phát xạ tia X là một ngôi sao mà lỗ đen bị xé rách một phần hoặc hoàn toàn và đang dần tiêu thụ từng chút một. Tuy nhiên, đối với các vụ nổ lặp lại, đây là một câu chuyện hoàn toàn khác mà nguồn gốc của nó cần được nghiên cứu với dữ liệu tiếp theo và các mô hình lý thuyết mới.
Một lần nữa, nhìn thấy một lỗ đen siêu lớn tiêu thụ khí từ một ngôi sao không có gì mới. Nó có tính thường xuyên của GSN 069, đó là phần đầu. Các tác giả của nghiên cứu đề xuất hai cách giải thích cho lịch trình cho ăn thường xuyên của SMBH:
- Lượng năng lượng trong đĩa tích tụ cho đến khi nó trở nên không ổn định và vật chất nhanh chóng rơi vào lỗ đen tạo ra các vụ nổ. Chu kỳ đó đang lặp lại.
- Có một sự tương tác giữa đĩa và cơ thể thứ cấp quay quanh lỗ đen, có lẽ là tàn dư của ngôi sao bị phá vỡ một phần.
Nhờ các quan sát của Chandra, nhóm các nhà khoa học biết rằng nguồn phát tia X bùng phát nằm ngay trong trung tâm của GSN 069. Đó là nơi mà SMBH dự kiến sẽ xuất hiện. Dữ liệu kết hợp từ Chandra và XMM-Newton cũng cho thấy rõ ràng sự bùng phát, mặc dù thường xuyên, đang thay đổi từ từ: cả kích thước và thời gian của lỗ đen bữa ăn Bữa trưa giảm nhẹ và không gian giữa mỗi bữa ăn đang tăng lên. Nó khác với các quan sát trong tương lai để xem nếu các xu hướng này tiếp tục.
GSN 069 nằm ở phía nhỏ cho SMBH. Thông thường, SMBH chứa khối lượng tương đương vài triệu hoặc thậm chí vài tỷ Mặt trời, trong khi GSN 069 chỉ chứa khối lượng trị giá khoảng 400.000 Mặt trời. Điều đó có thể giúp giải thích tại sao kiểu cho ăn thường xuyên này đã được nhìn thấy trước đây.
Đối với SMBH lớn hơn, lớn hơn nhiều so với SMBH này, dao động độ sáng của chúng chậm hơn rất nhiều. Thay vì phun trào cứ sau chín giờ, họ phải mất hàng tháng hoặc thậm chí hàng năm để bùng phát như thế này. Điều đó sẽ giải thích tại sao các vụ phun trào theo chu kỳ (QPEs) giống như những thiên đường này được quan sát thấy. Các đài quan sát X-Ray đang bận rộn, và ở đó, không có cách nào để huấn luyện một mục tiêu trong một mục tiêu lâu dài.
Đã có một số trường hợp quan sát thấy sự tăng hoặc giảm lớn của tia X được tạo ra bởi các lỗ đen. Những quan sát này dựa trên các quan sát lặp đi lặp lại trong nhiều tháng, hoặc thậm chí nhiều năm. Một số trong những thay đổi đó quá nhanh để được giải thích bằng lý thuyết tiêu chuẩn về vật chất rơi xuống từ đĩa bồi tụ lỗ đen. Nhưng khám phá này có thể giải thích những quan sát đó. Họ có thể gặp phải hành vi tương tự như GSN 069.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Các nhà khoa học phát hiện ra hố đen có ba bữa ăn nóng mỗi ngày
- Tài liệu nghiên cứu: Các vụ phun trào định kỳ gần đúng tia X trong chín giờ từ hạt nhân thiên hà lỗ đen khối lượng thấp
- Wikipedia: Hạt nhân thiên hà hoạt động
