Black Hole Outburst dalam Spiral Galaxy
NASA Chandra X-ray Observatory telah menemukan ledakan luar biasa oleh sebuah lubang hitam di galaksi spiral M83, yang terletak sekitar 15 juta tahun cahaya dari Bumi. Menggunakan Chandra, para astronom menemukan ultraluminous baru sumber sinar-X (ULX), benda yang mengeluarkan sinar-X lebih daripada kebanyakan "normal" sistem biner dimana bintang pasangannya adalah di orbit sekitar bintang neutron atau lubang hitam.
Di sebelah kiri adalah gambar optik M83 dari Very Large Telescope di Chile, yang dioperasikan oleh Observatorium Selatan Eropa. Di sebelah kanan adalah gambar komposit menampilkan X-ray data dari Chandra dalam data pink dan optik dari Hubble Space Telescope dengan warna biru dan kuning. ULX ini terletak di dekat bagian bawah gambar komposit.
Dalam pengamatan Chandra yang membentang beberapa tahun, ULX di M83 meningkat pada kecerahan sinar-X oleh setidaknya 3.000 kali. Ini tiba-tiba cerah adalah salah satu perubahan terbesar dalam sinar-X yang pernah dilihat untuk jenis objek, yang biasanya tidak menunjukkan periode tidak aktif.
Gambar optik mengungkapkan sumber biru terang di posisi ULX selama ledakan sinar-X. Sebelum ledakan sumber biru tidak terlihat. Hasil ini menyiratkan bahwa pendamping ke lubang hitam di M83 adalah bintang raksasa merah, lebih dari sekitar 500 juta tahun, dengan massa kurang dari empat kali Matahari kita. Menurut model teoritis untuk evolusi bintang, lubang hitam seharusnya hampir sama tuanya dengan pendamping nya.
Para astronom berpikir bahwa emisi, terang optik biru terlihat selama sinar-X harus ledakan disebabkan oleh disk yang mengelilingi lubang hitam yang cerah dramatis karena memperoleh lebih banyak materi dari bintang pendamping.
Lain ULX sangat bervariasi dengan bintang, merah tua sebagai pendamping dengan lubang hitam ditemukan baru-baru ini di M31. Para ULXs baru di M83 dan M31 memberikan bukti langsung untuk populasi lubang hitam yang jauh lebih tua dan lebih tidak stabil daripada yang biasanya dianggap dapat ditemukan di benda tersebut.
Para peneliti memperkirakan berbagai massa untuk ULX M83 40-100 kali dari Matahari. Massa yang lebih kecil dari sekitar 15 kali massa Matahari yang mungkin, tetapi hanya jika ULX ini memproduksi lebih sinar-X dari yang diperkirakan oleh model standar bagaimana materi jatuh ke lubang hitam.
Bukti itu juga menemukan bahwa lubang hitam dalam sistem ini mungkin terbentuk dari bintang mengejutkan kaya "logam", seperti astronom menyebutnya unsur lebih berat dari helium. ULX ini terletak di daerah yang dikenal, dari pengamatan sebelumnya, menjadi kaya dengan logam.
Sejumlah besar logam meningkatkan tingkat massa-kerugian bagi bintang-bintang besar, penurunan massa mereka sebelum mereka runtuh. Ini, pada gilirannya, penurunan massa lubang hitam yang dihasilkan. Model teoritis menunjukkan bahwa dengan kandungan logam tinggi hanya lubang hitam dengan massa kurang dari sekitar 15 kali dari Matahari harus terbentuk. Oleh karena itu, hasil ini dapat menantang model ini.
Ini "resep" mengejutkan kaya untuk lubang hitam tidak satu-satunya penjelasan yang mungkin. Mungkin juga bahwa lubang hitam sangat lama yang terbentuk pada saat elemen berat jauh kurang melimpah di M83, sebelum pembibitan oleh generasi selanjutnya dari supernova. Penjelasan lain adalah bahwa massa lubang hitam hanya sekitar 15 kali dari matahari.
NASA Chandra X-ray Observatory telah menemukan ledakan luar biasa oleh sebuah lubang hitam di galaksi spiral M83, yang terletak sekitar 15 juta tahun cahaya dari Bumi. Menggunakan Chandra, para astronom menemukan ultraluminous baru sumber sinar-X (ULX), benda yang mengeluarkan sinar-X lebih daripada kebanyakan "normal" sistem biner dimana bintang pasangannya adalah di orbit sekitar bintang neutron atau lubang hitam.
Di sebelah kiri adalah gambar optik M83 dari Very Large Telescope di Chile, yang dioperasikan oleh Observatorium Selatan Eropa. Di sebelah kanan adalah gambar komposit menampilkan X-ray data dari Chandra dalam data pink dan optik dari Hubble Space Telescope dengan warna biru dan kuning. ULX ini terletak di dekat bagian bawah gambar komposit.
Dalam pengamatan Chandra yang membentang beberapa tahun, ULX di M83 meningkat pada kecerahan sinar-X oleh setidaknya 3.000 kali. Ini tiba-tiba cerah adalah salah satu perubahan terbesar dalam sinar-X yang pernah dilihat untuk jenis objek, yang biasanya tidak menunjukkan periode tidak aktif.
Gambar optik mengungkapkan sumber biru terang di posisi ULX selama ledakan sinar-X. Sebelum ledakan sumber biru tidak terlihat. Hasil ini menyiratkan bahwa pendamping ke lubang hitam di M83 adalah bintang raksasa merah, lebih dari sekitar 500 juta tahun, dengan massa kurang dari empat kali Matahari kita. Menurut model teoritis untuk evolusi bintang, lubang hitam seharusnya hampir sama tuanya dengan pendamping nya.
Para astronom berpikir bahwa emisi, terang optik biru terlihat selama sinar-X harus ledakan disebabkan oleh disk yang mengelilingi lubang hitam yang cerah dramatis karena memperoleh lebih banyak materi dari bintang pendamping.
Lain ULX sangat bervariasi dengan bintang, merah tua sebagai pendamping dengan lubang hitam ditemukan baru-baru ini di M31. Para ULXs baru di M83 dan M31 memberikan bukti langsung untuk populasi lubang hitam yang jauh lebih tua dan lebih tidak stabil daripada yang biasanya dianggap dapat ditemukan di benda tersebut.
Para peneliti memperkirakan berbagai massa untuk ULX M83 40-100 kali dari Matahari. Massa yang lebih kecil dari sekitar 15 kali massa Matahari yang mungkin, tetapi hanya jika ULX ini memproduksi lebih sinar-X dari yang diperkirakan oleh model standar bagaimana materi jatuh ke lubang hitam.
Bukti itu juga menemukan bahwa lubang hitam dalam sistem ini mungkin terbentuk dari bintang mengejutkan kaya "logam", seperti astronom menyebutnya unsur lebih berat dari helium. ULX ini terletak di daerah yang dikenal, dari pengamatan sebelumnya, menjadi kaya dengan logam.
Sejumlah besar logam meningkatkan tingkat massa-kerugian bagi bintang-bintang besar, penurunan massa mereka sebelum mereka runtuh. Ini, pada gilirannya, penurunan massa lubang hitam yang dihasilkan. Model teoritis menunjukkan bahwa dengan kandungan logam tinggi hanya lubang hitam dengan massa kurang dari sekitar 15 kali dari Matahari harus terbentuk. Oleh karena itu, hasil ini dapat menantang model ini.
Ini "resep" mengejutkan kaya untuk lubang hitam tidak satu-satunya penjelasan yang mungkin. Mungkin juga bahwa lubang hitam sangat lama yang terbentuk pada saat elemen berat jauh kurang melimpah di M83, sebelum pembibitan oleh generasi selanjutnya dari supernova. Penjelasan lain adalah bahwa massa lubang hitam hanya sekitar 15 kali dari matahari.
0 Comments