Новый способ определения черных дыр в бинарных звездных системах
Астрономы разработали метод, который мог бы утроить число известных черных дыр звездной массы.
Черные дыры в бинарных системах могут сосать материю с их спутниковой звезды, образуя аккреционный диск, который ярко светит. Изучение света с этого диска с использованием простых методов позволило астрономам легче найти эти системы черных дыр.
Черные дыры - захватывающие и космически важные объекты, но из-за того, что свет не может их избежать, они должны быть обнаружены косвенно, например, благодаря их гравитационным эффектам. Обнаружение черных дыр таким образом может быть сложным, но исследователи из Института астрофизики Канады (Канарские острова) на Канарских островах только что объявили о новом методе обнаружения, который может позволить астрономам несколько раз увеличить количество известных черных дыр с массами солнца.
Новая методика, изложенная в статье, опубликованной 20 сентября в « Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества», фокусируется на черных дырах звездной массы (с массами от нескольких до нескольких десятков солнечных масс), которые находятся в двоичных системах, в которых звезда-донор посылает массу, текущую на черную дыру. Эта масса, состоящая из газа из атмосферы звезды, превращается в светящийся аккреционный диск, кружащийся вокруг черной дыры, когда он падает мимо горизонта событий, и его больше не видно. Используя новый метод, который ищет свет, поступающий с этого аккреционного диска, астрономы МАК предполагают, что характеристики этого света, которые могут содержать ключевую информацию о массе и кинематике или движении газа, могут выявить силу гравитационного поля воздействуя на аккреционный диск и, следовательно, массу объекта, всасывающего его.
Этот или тот?
Точное определение массы объекта, ответственного за очистку его компаньона, важно, поскольку оно позволяет астрономам различать двоичные системы с черными дырами, которые они ищут, и бинарные системы с нейтронными звездами, которые не столь массивны, как черные но также может сосать материю со спутника почти таким же образом.
Астрономы определили около 60 кандидатских систем с черной дырой этого типа в нашем Млечном Пути, но только у 17 из них были обнаружены черные дыры. Нынешняя трудность в идентификации массивного объекта происходит из-за трудностей с составлением диаграммы движения видимой сопутствующей звезды вокруг невидимой черной дыры или нейтронной звезды. Только наблюдая, как звездный танец вокруг его спутника - что чрезвычайно сложно и не всегда возможно во всех случаях, могут астрономы определить массу невидимого объекта и сказать, является ли это нейтронной звездой или черной дырой.
Исследователи говорят, что их новая методика, в которой используется набор фильтров для измерения света на длине волны водорода-альфа (которая происходит примерно на 656 нм), может выявлять бинарные файлы черной дыры, которые нельзя найти другими способами, особенно теми, которые неактивный (в котором черная дыра не поглощает большое количество массы, а ее диск не светит, как горячо или ярко).
В качестве доказательства своей техники они обнаружили четыре системы, уже известные с помощью других методов, для размещения черных дыр с использованием набора специальных альфа-фильтров на телескопе Уильяма Гершеля в 4.2 м в Обсерватории Роке-де-лос-Мучачо в Ла-Пальме. Они сравнили свои данные с наблюдениями, сделанными с помощью других, более сложных методов, требующих большего времени наблюдения и больших телескопов; оба результата согласованы, правильно идентифицируя черную дыру в каждой системе. Это означает, что новая техника может быть использована более быстро и эффективно - и с меньшими телескопами, которые более распространены и имеют более низкий спрос среди астрономов, - для поиска новых черных дыр в двоичных системах. По оценке команды, если они наблюдают около 1000 квадратных градусов вблизи галактического самолета, их техника найдет 50 новых систем черных дыр,
Методика также может быть полезной, например , для поиска различных типов объектов, включая двоичные системы, в которых нейтронная звезда или белый карлик поглощают материал со спутника или даже сверхкомпактные двоичные файлы, содержащие черную дыру и нейтронную звезду , Идентификация этих труднодоступных галактических популяций может открыть массу информации, давая астрономам лучшее представление о том, как массивные звезды живут и умирают в нашей галактике.
#астрономия #астрофизика #вселенная#космология #новости #наука#astronomy # astrophysics # universe # cosmology # news # science