• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Astronomer föreslår en ny metod för att upptäcka svarta hål

    Konstnärens koncept visar ett supermassivt svart hål i mitten av en galax. Den blå färgen här representerar strålning som strömmar ut från material mycket nära det svarta hålet. Den gråaktiga strukturen som omger det svarta hålet, kallade en torus, består av gas och damm. Upphovsman:NASA/JPL-Caltech

    Ett stjärnhål svart hål är ett kompakt föremål med en massa större än tre solmassor. Det är så tätt och har en så kraftfull attraktionskraft att inte ens ljus kan fly från det. De kan inte observeras direkt, men bara via sekundära effekter - till exempel i fallet med ett svart hål som matar på en följeslagare. I allmänhet, när materia faller på ett svart hål gör det det "tyst" med hjälp av en ansamlingsskiva. Dock, det finns perioder då detta infall är våldsamt och spricker, ger ett starkt utbrott av röntgenljusstyrka.

    Binära system som består av en stjärna som donerar massa till ett svart hål är viktiga laboratorier för förståelsen av de mest extrema fysiska fenomenen i universum, såsom en kollaps av en massiv stjärna i ett svart hål eller en neutronstjärna. Tills nu, cirka 60 kandidater för denna typ av svart hål har hittats i Vintergatan via upptäckt av övergående utbrott av röntgenstrålar, men bara 17 av dessa har bekräftats. Detta beror på svårigheterna med att studera rörelsen hos en följeslagare runt ett svart hål för att utläsa dess massa och bekräfta typen av objekt.

    Forskare har bara en begränsad kunskap om bildandet och utvecklingen av denna typ av objekt på grund av det lilla antalet kända binärer som innehåller ett svart hål. Således, det är viktigt att utveckla nya strategier för att upptäcka den dolda populationen av objekt som inte är i en aktiv fas, och avger således inte röntgenstrålar.

    IAC -forskarna Jorge Casares, och Miguel A. Pérez Torres har testat en ny teknik som mäter ljusstyrkan hos dessa binära par med en kombination av filter centrerade på linjen av väte H-alfa. Mätningarna ger information om intensiteten och bredden på denna linje, som bildas i ackretionsskivan runt det svarta hålet. Särskilt, bredden på H-alfa kan användas som en indikator på gravitationens fältstyrka, och så kan användas som en diagnostik av förekomsten av ett svart hål. Denna teknik skulle effektivt kunna avslöja nya binära bin i svarta hål i en inaktiv fas.

    För att visa användbarheten av deras teknik, de observerade fyra system med bekräftade svarta hål med hjälp av en uppsättning specialfilter på ACAM, ett instrument på 4,2 meter William Herschel-teleskopet (WHT) från Isaac Newton-gruppen av teleskop vid Roque de los Muchachos-observatoriet (Garafía, La Palma). Resultaten jämfördes sedan med direkta mätningar av bredden på H-alfalinjen som erhölls med ISIS-spektrografen på Gran Telescopio de Canarias (GTC). Resultatet visade att det är praktiskt att mäta bredden på H-alfa-linjen med fotometriska tekniker, vilket öppnar dörren till en mer effektiv detektering av inaktiva svarta hål i binära system.

    De uppskattar att en analys av cirka 1000 kvadratgrader (10 procent) av zonen i det galaktiska planet med denna strategi bör upptäcka minst 50 nya objekt av denna typ, vilket är tre gånger den för närvarande kända befolkningen. Denna sökning kan också ge en detaljerad folkräkning av andra galaktiska populationer, såsom katastrofala variabler med kort period, Röntgenbinarier som innehåller neutronstjärnor, och ultrakompakta binärer med kortare tid än en timme.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com