Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Scanteieri puternice in gaurile negre

Autor: 61

Recent, un grup de astronomi a studiat indeaproape fluctuatia luminii din vecinatatea a doua doua gauri negre (339-4 si SWIFT J1753.5-0127), in doua benzi spectrale: razele X si lumina vizibila. Rezultatele obtinute releva noi orizonturi cu privire la imensul flux de energie ce se desfasoara in miezul acestora. Observand ca variatiile luminii, la o scala redusa a timpului, concorda cu cele ale razelor X, cercetatorii considera ca trebuie in mod imperios sa se ia in calcul importanta pe care o are campul magnetic.

In lunga istorie a Universului, multe stele trebuie sa-si fi ars tot combustibilul nuclear si sa fi suferit un colaps. Numarul gaurilor negre poate fi mult mai mare chiar decat numarul stelelor vizibile, care reprezinta circa 100 de miliarde numai in galaxia noastra.

Precum flacara unei lumanari, lumina ce provine din imprejurimile unei gauri negre nu este constanta, ea palpaie si scanteiaza. ‘Frecventa ridicata a licaririlor luminii provenite de la o gaura neagra este cel mai des intalnita la lungimile de unda ale razelor X’, relateaza Poshak Gandhi, astronom in cadrul Laboratorului de Radiatii Cosmice din Riken, Japonia si care a condus echipa internationala ce a prezentat aceste rezultate.

Cele doua gauri negre studiate, GX 339-4 si SWIFT J1753.5-0127, sunt resturile a doua stele masive moarte din Calea Lactee. Ele sunt separate, fiind incorporate in sisteme astrale binare distincte, unde steaua normala pierde materie in favoarea « camaradului sau intunecat ». Ambele gauri negre au masele de circa zece ori mai mari decat masa Soarelui nostru , iar marimea orbitelor lor este de numai cateva milioane de kilometri, mult mai compacta decat orbita planetei Mercur in jurul Soarelui nostru.

Datele au fost preluate simultan, utilizandu-se doua instrumente diferite, unul situat pe pamant, iar celalalt, in spatiu. Informatiile cu privire la razele X au fost captate de satelitul Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), iar cele referitoare la lumina vizibila au fost colectate de o camera foto de mare viteza ULTRACAM , avand posibilitatea de a inregistra pana la 20 de imagini pe secunda. ULTRACAM a fost dezvoltat de membrii echipei, Vik Dhillon si Tom Marsh. ‘Acestea sunt printre cele mai rapide informatii asupra unei gauri negre obtinute vreodata cu un telescop optic mare’, spune Dhillon.

Sistem astral binar, alcatuit dintr-o gaura neagra si o stea, aflate foarte aproape una de cealalta

Spre surpriza lor, astronomii au descoperit ca fluctuatiile luminozitatii in lumina vizibila au fost chiar mai rapide decat cele observate la razele X. Mai mult decat atat, variatiile luminii vizibile si ale razelor X nu au loc simultan, insa inregistreaza o anumita repetitivitate si urmaresc un remarcabil model : tocmai inaintea unei palpairi a razei X, lumina vizibila devine neclara, dupa care se transforma intr-o fulgerare stralucitoare pentru o fractiune de secunda, ca apoi sa scada din nou.

Radiatia nu provine direct de la gaura neagra, ci de la extraordinarul flux de energie electrica ce se afla in imediata sa vecinatate. Astfel, fiecare din cele doua gauri negre studiate se afla in vecinatatea unei stele cu care formeaza sistemul binar. Materia stelei este ‘inghitita’ de catre gaura neagra, formand cunoscutul disc de acretie din jurul gaurii negre. In discul de acretie, materia este accelerata la viteze mari, si ionizata. In plus, ea este afectata in mod constant de forte precum gravitatia si magnetismul. Ca rezultat, lumina emisa de debitul fierbinte al materiei variaza in stralucire intr-un mod intamplator, haotic. ‘Dar modelul gasit in acest nou studiu poseda o structura stabila, aflandu-se in afara unei variabilitati haotice, si asa, el poate genera indicii vitale in legatura cu procesele fizice dominante ce stau la baza fenomenului’, relateaza Andy Fabian, membru al echipei de cercetare.

Lumina vizibila emisa dinspre vecinatatile gaurilor negre a fost atat de slaba incat s-a considerat ca fiind un efect secundar, cu o principala izbucnire a razelor X luminand gazul inconjurator care ulterior a stralucit in aria ce putea fi observata. Dar daca lucrurile au stat astfel, orice variatie a luminii vizibile ar ramane in urma variatiei razelor X, deci ar trebui sa fie mult prea lenta la varf si ar disparea. ‘Frecventa ridicata a licaririi luminii vizibile conduce la descoperirea imediata a regulilor pentru ambele sisteme studiate’, afirma Gandhi. ‘In schimb, variatiile aparute in razele X si cele din lumina vizibila trebuie sa aiba o origine comuna si una foarte apropiata de orizontul gaurii negre’.

Campurile magnetice puternice reprezinta candidatul cel mai bun pentru procesul fizic dominant. Campurile magnetice servesc drept un rezervor, putand absorbi energia eliberata, din imediata apropiere a gaurii negre, stocand-o pana cand aceasta va putea fi evacuata fie sub forma razelor X, fie ca particule cu viteze apropiate de viteza luminii. Divizarea energiei in aceste doua componente poate rezulta din modelul variabilitatii razelor X si a luminii vizibile.

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger