60 sekunnin astro-uutisia: Kuvantavien mustien reikien suihkut ja etäiset tähdet

Tähtitieteelliset uutiset tällä viikolla: Hubble-kuvat kauimmasta tähdestä, radioteleskoopit yhdistävät voimansa koettaakseen mustan aukon suihkun, ja neutronitähtien kuormitukset selitettiin.

Hubble -kuvat kaukaisin tähti

Tähtien ratkaiseminen galakseissa omien ulkopuolellamme on vaikeaa, mutta jonkin kosmisen linssin avulla Hubble Space Telescope on kuvannut tähden, joka oli olemassa, kun maailmankaikkeus oli alle kolmasosa nykyisestä ikästään (punertaessa) 1, 49).

Hubblen optiikkaa auttoi kaksi maailmankaikkeuden omaa linssiä. Ensimmäinen oli MACS J1149-2223 -nimisen etualalla olevan galaksin läsnäolo, jonka valtava painovoima taivutti ja suurensi taustavalon valoa. Toinen oli jotain lähempänä tähtiä, jolla on kolme kertaa auringon massa, ehkäpä toinen tähti, neutronitähti tai tähtimassan musta aukko, joka painotti tähtivaloa painovoiman avulla tunnetuksi mikroneuvontatapahtumana. Kahden gravitaation linssitapahtuman yhdistelmä suurensi tähden valoa 2000 kertaa, jolloin se näkyi Hubblelle.

Tähti itsessään on sininen superväkevä, paljon suurempi, kirkkaampi ja kuumin kuin aurinko. Tulokset ilmestyvät huhtikuun 2. luontoastronomiaan ja voit lukea lisää löytöstä Hubblen lehdistötiedotteessa.

Hubblen syväkentähavainnot Frontier Fields -ohjelman galaksiklusterista MACS J1149.5 + 2223 paljastivat tähden, joka kirkastui hetkeksi vuonna 2016 mikrolennon tapahtuman takia.
NASA ja ESA / P. Kelly (Kalifornian yliopisto, Berkeley)

Maan ja avaruuden radioteleskooppi tutkii mustan reiän suihkua

Avaruudessa oleva radioteleskooppi RadioAstron yhdisti voimansa yli kymmenen maanpäällisen radiojärjestelyn kanssa saavuttaakseen yhden, 350 000 km leveän radiolähettimen erotuskyvyn. (Esimerkiksi Maa ja Kuu ovat keskimäärin 380 000 km: n etäisyydellä toisistaan). Sen tavoite: supermassiivinen musta aukko 3C 84: n ytimessä, Perseus-klusterin keskusgalaksessa, joka sijaitsee 230 miljoonaa valovuotta maasta. Musta reikä käynnisti vain nopean plasmasuihkun hieman yli kymmenen vuotta sitten, ja tähtitieteilijät haluavat nähdä, kuinka suihku muodostui.

Gabriele Giovanni (INAF-IRA, Italia) ja kollegat kertovat suihkun rakenteesta huhtikuun 2. luontoastronomian päätelmissä, että suihku näyttää olevan melko leveä (80 valopäivää yli) jopa melko lähellä mustaa reikää.

Tähtitieteilijät keskustelevat lämpimästi siitä, käynnistetään suihkuja sisäänvirtaavan aineen energiasta vai itse mustan aukon pyörimisestä. Mutta mustan aukon spin vaikuttaa vain kapeaseen mustaan ​​reikään ympäröivään alueeseen, joka tunnetaan nimellä ergosphere, ja johtaisi kapeaan suihkuun . Sen sijaan tähtitieteilijöiden havaitsema leveä plasmasuihku osoittaa virtaavaa ainetta energialähteensä. Nykyiset havainnot eivät kuitenkaan voi sulkea pois mahdollisuutta, että suihku käynnistyi kapeaksi vielä lähemmäksi mustaa reikää ja laajeni sitten nopeasti. Keskustelu mustan aukon suihkun alkuperästä jatkuu.

Lue lisää Max Planck Radio Astronomy -instituutin lehdistötiedotteesta.

Vasemmalla puolella taiteilija visualisoi radioteleskoopit avaruudessa ja kentällä, joka havaitsi 3C 84: n, Perseuksen galaksiklusterin keskusgalaksin 230 miljoonan valovuoden päässä. Saatu radiokuva oikealla osoittaa vasta muodostuvan suihkun, joka on noin 3 valovuotta pitkä.
© Pier Raffaele Platania INAF / IRA (kokoelma); ASC / Lebedev-instituutti (RadioAstron-kuva)

Kuinka kuumat kohdat selviävät neutronitähteillä

Neutronitähdet, palaneen tähden romahtuneet jäännökset, voivat osoittaa voimakkaita magneettisen toiminnan kuormituksia. Konstantinos Gourgouliatos (Durhamin yliopisto, Iso-Britannia) ja Rainer Hollerbach (Leedsin yliopisto, Yhdistynyt kuningaskunta) käyttivät ymmärtääkseen kuinka nämä kentät kehittyvät ajan myötä Leedsin yliopiston ARC-supertietokoneella "tarkkailla" neutronitähtiä, joilla on erilaiset magneettikentän asetukset. vuosituhansien. Osoittautuu, että tietyissä olosuhteissa neutronitähdet voivat muodostaa pitkäkestoisen, usean kilometrin leveän hotspotin, jonka magneettikentän voimakkuus on yli 10 miljardia Teslaa.

Onnistunut ”neutronitähti laatikossa” alkaa dipolikentällä - sellaisella kuin Maan, pohjoisnavalla ja etelänavalla - joka - toisin kuin Maan - on tiukasti kiertynyt siten, että suurin osa magneettikentistä on kietoutunut neutronitähti sen sijaan, että se ulottuu pohjoisnavasta etelänapaan. Hyvin haavoitettu magneettikenttä on epävakaa ja hajoaa solmuiksi, jotka nousevat neutronitähden pintaan, samalla tavalla kuin magneettisesti tiheät aurinkokerrokset muodostuvat Auringon pinnalle. Lämpöpisteen sähkövirrat tuottavat lämpöä, jonka tähtitieteilijät näkevät röntgensäteilynä. Vaikka yleinen magneettikenttä hajoaa, simulaatio näyttää hotspotin säilyvän miljoonien vuosien ajan.

Magneettikenttä, joka alkaa tiiviisti käärittynä neutronitähden (vasen) ympärille, tulee epävakaa, murtautuen voimakkaamman kentän solmuihin, jotka nousevat pintaan (oikea). Nämä solmut voivat luoda yhden hotspotin, joka ylläpitää kenttään miljoonia vuosia, jopa neutronitähteen kokonaiskentän heikentyessä.

Gourgouliatos esitteli tulokset Euroopan tähtitieteen ja avaruustieteen viikolla (EWASS). Lue lisää EWASS-lehdistötiedotteesta.