Astrofiziķi ir atklājuši gaismas spilgtuma izmaiņas, kas novērotas viena no mums tuvākā melnā cauruma nomalē, kas atrodas 9600 gaismas gadu attālumā no Zemes.
Zinātniekus interesēja bināro zvaigžņu sistēma MAXI J1820+070, ko 2018. gadā atklāja Japānas rentgena teleskops uz Starptautiskās kosmosa stacijas. Parasti šādas binārās sistēmas satur mazmasas zvaigzni, kas ir līdzīga mūsu Saulei, un daudz kompaktāku objektu - tas var būt baltais punduris, neitronu zvaigzne vai melnais caurums. MAXI J1820+070 satur melno caurumu, kas vismaz 8 reizes pārsniedz mūsu Saules masu.
Zinātnieku analizēto gaismas līkni ieguva astro amatieri gandrīz gadu veicot novērojumus visā pasaulē. Zvaigzne MAXI J1820+070 ir viena no trim spožākajām rentgena zvaigznēm, kas jebkad novērotas. Tas tā ir ne tikai tāpēc, ka tas atrodas ārkārtīgi tuvu Zemei, bet arī tāpēc, ka tas veiksmīgi atrodas ārpus mūsu Piena Ceļa galaktikas plaknes. Tā kā tas daudzus mēnešus saglabājās gaišs, to varēja novērot liels skaits cilvēku.
Bet gandrīz 3 mēnešus pēc uzliesmojuma sākuma notika kaut kas negaidīts - šķiet, ka gaismas līkne tika pakļauta milzīgai modulācijai ar aptuveni 17 stundu periodu - pīķa laikā tika novērota spilgtuma dubultošanās. Tajā pašā laikā rentgenstaru diapazonā izmaiņas nebija. Lai gan agrāk citu rentgena staru uzliesmojumu laikā ir novērotas nelielas kvaziperiodiskas redzamas modulācijas, iepriekš nekas tāds nav novērots. Kas izraisīja šādu neparastu uzvedību?
Materiālu no zvaigznes kompaktais objekts ievelk spirālveida gāzes akrecijas diskā, kas to ieskauj. Uzliesmojumi rodas, kad materiāls diskā uzkarst, uzkrājas melnajā caurumā un atbrīvo milzīgu daudzumu enerģijas, pirms šķērso notikumu horizontu. Šis process ir haotisks un ļoti mainīgs, un laika grafiki svārstās no milisekundēm līdz mēnešiem.
Kad milzīgs rentgenstars iznāk no ļoti tuvu melnā cauruma un pēc tam apstaro apkārtējo vielu, jo īpaši akrecijas disku, uzkarsējot to līdz aptuveni 10 tūkstošu K temperatūrai, tā starojums ir optiskā diapazonā, jo īpaši mēs redzēt izstaroto gaismu. Tāpēc, samazinoties rentgena zibspuldzes intensitātei, samazinās arī redzamā gaisma.
Izskaidrojums bija tikai viens: milzīga rentgena starojuma plūsma apstaroja akrecijas disku un izraisīja tā deformāciju, kas nodrošināja spēcīgu laukuma pieaugumu, kā rezultātā palielinājās arī gaismas plūsma. Šāda uzvedība iepriekš ir novērota rentgenstaru bināros projektos ar masīvākām zvaigznēm, bet nekad sistēmās ar melno caurumu un zemas masas zvaigzni.
Astrofiziķi zina par vairākiem desmitiem bināro sistēmu ar melnajiem caurumiem mūsu Galaktikā, kuru masa ir 5-15 Saules masu diapazonā. Viņi arī aug, pievienojot vielu.
Lasi arī:
- "Vienradža" melnais caurums var būt mazākais un vistuvāk Zemei
- Melnais caurums pēkšņi kļuva tumšs, un neviens nezina, kāpēc