 Астрономы с помощью рентгеновского космического телескопа RXTE (Rossi
X-ray Timing Explorer) измерили частоту рентгеновских импульсов от
черной дыры в созвездии Скорпиона и выяснили, что ее масса близка к
предельно малой массе для черных дыр, сообщает НАСА.
Двойная система IGR J17091-3624 состоит из "нормальной" звезды и
черной дыры, которая постепенно "перетягивает" на себя газ из соседки.
Система привлекла внимание астрономов в 2003 году, когда ученые
зафиксировали яркую рентгеновскую вспышку от нее. Архивные данные
показали, что IGR J17091 активизируется с интервалом в несколько лет,
последняя вспышка началась в феврале и продолжается до сих пор.
Рентгеновские вспышки от таких двойных систем связаны с тем, что
поток газа от обычной звезды формирует вокруг черной дыры аккреционный
диск. Трение разогревает газ до миллионов градусов, и он начинает
излучать в рентгеновском диапазоне. Ученые полагают, что циклические
колебания интенсивности излучения могут быть связаны с быстрыми
изменениями рядом с горизонтом событий черной дыры - границы, за пределы
которой ничто не может выйти, даже свет.
Рекордсменом по рентгеновской изменчивости считается система GRS
1915+105. Астрономы обнаружили у нее более десяти наслаивающихся друг на
друга различных циклов колебаний интенсивности рентгеновского излучения
с периодами от секунд до часов.
"Мы полагаем, что большинство из этих циклов связаны с процессами
накопления и выбрасывания газа в нестабильном аккреционном диске, а
теперь мы обнаружили семь таких циклов у системы IGR J17091", - говорит
Томазо Беллони (Tomaso Belloni) из итальянской обсерватории Брера.
Пики рентгеновского пульса GRS 1915 связаны с появлением джетов -
струй газа, которые выбрасывает сильное магнитное поле в две
противоположные стороны от плоскости аккреционного диска. Скорость этих
струй достигает 98% скорости света.
Изменения в рентгеновском спектре во время каждой пульсации,
зафиксированные телескопом RXTE, показали, что внутренний регион диска
испускает свечение настолько сильное, что оно останавливает поток газа к
черной дыре и останавливает формирование джета. Этот момент
соответствует минимуму рентгеновского пульса. В конечном счете
внутренний диск становится настолько горячим, что разрушается и
"сваливается" в черную дыру, освобождая место для новой порции газа и
создавая условия для появления джетов. Затем процесс повторяется с
периодичностью примерно 40 секунд.
Хотя у астрономов не было свидетельств наличия джетов в системе IGR
J17091, ее рентгеновская пульсация показала, что там происходят схожие
процессы. Однако амплитуда пульса оказалась примерно в 20 раз меньше, а
сам цикл - в восемь раз быстрее (около пяти секунд).
Массу черной дыры GRS 1915 ученые оценивали в 14 масс Солнца, что
делало ее одной из самых тяжелых черных дыр, образовавших при коллапсе
одиночной массивной звезды. Анализ наблюдений IGR J17091 с борта RXTE
позволил ученым сопоставить обе системы и сделать вывод, что черная дыра
в этой системе, напротив, очень легкая.
"Так же, как сердце мыши бьется чаще, чем у слона, пульс черных дыр
пропорционален их массам", - поясняет астрофизик из университета
Амстердама Диего Альтамирано (Diego Altamirano).
Черные дыры звездной массы возникают на последней стадии эволюции
массивных звезд (от трех до десятков масс Солнца). После выгорания
водорода и гелия давление газа падает и не может противостоять
гравитации и происходит гравитационный коллапс - образуется объект с
настолько сильной гравитацией, что его не может покинуть даже свет.
По результатам исследования IGR J17091 ученые пришли к выводу, что
масса черной дыры в этой системе может быть меньше трех масс Солнца, что
делает ее самой легкой известной черной дырой.
Ученые планируют начать большую программу по сопоставлению обеих
двойных систем с использованием рентгеновских и гамма-обсерваторий RXTE,
Swift и XMM-Newton.
Телескоп RXTE был запущен в конце 1995 года и является второй после
"Хаббла" по длительности работы астрофизической миссией НАСА.
Источник информации http://ria.ru/science/20111215/517697738.html
| 
