Black Hole Pretenders kan være Superfast-Spinning Pulsars


rom

Denne artistens overføring viser et sterkt masse svart hull siphoning gass fra en nærliggende følgesvenn, produserer en accretion disk og kraftige jets. Å identifisere svarte hull er ikke et spørsmål om å bare finne et tomt sted i rommet. Disse massive gjenstandene kan feire alt - til og med lys - som kunne gi åpenbare tegn på deres tilstedeværelse. Forskere

Denne artistens overføring viser et sterkt masse svart hull siphoning gass fra en nærliggende følgesvenn, produserer en accretion disk og kraftige jets.

Å identifisere svarte hull er ikke et spørsmål om å bare finne et tomt sted i rommet. Disse massive gjenstandene kan feire alt - til og med lys - som kunne gi åpenbare tegn på deres tilstedeværelse.

Forskere som søker dem ut, må stole på flere tilfeldige bevis, som kommer fra det faktum at svarte hull er rotete eaters: Som materialtanker i en, hoper det seg opp i en spinnplate av glødende rusk som kan spytte ut røntgenstråler og enorme stråler av subatom partikler. Astronomer har lenge vurdert disse energiske jetsene til å være et foder svart hulls telefonkort - men nye observasjoner av lignende fenomener fra en eksotisk type stjerne foreslår å identifisere svarte hull er i ferd med å bli enda vanskeligere.

Dette svarte hullet imposter er et objekt som heter PSR J1023 + 0038. Når en massiv, spinnende stjerne dør, kan kjernen sin - en ball i stjerneformet stjerne-aske kjent som en nøytronstjerne - fortsette å rotere. Navngitt for sine fyrtett-lignende utslipp av foton- og elektronstråler som gjør det til å "pulsere" med urverkets regelmessighet, kalles et slikt objekt en pulsar. Men PSR J1023 er ingen run-of-the-mill pulsar-det er en midlertidig millisekund pulsar, en subtype som spinner så mye som tusen ganger per sekund. Den raske rotasjonshastigheten kommer fra pulsarens vampyrelike fôring til en annen stjerne, og spinner seg ved å sippe av gass fra sin nærliggende stjernekammerat. Dette scenariet, som astronomer nylig oppdaget, forårsaker også at PSR J1023 til og med bryter ut i jets som etterligner dem fra noen svarte hull.

Teoretikere tror at jetsene oppstår når "vindene" - massive utstrømninger av partikler drevet av pulsarens twirling magnetfelt - midlertidig overvelder PSR J1023s intense tyngdekraftgrep på den spiralformede gassen fra sin følgesvenn, og sprenger det fallende materialet tilbake i rommet.

"Det er som et magnetisk slangebut, " sier Alessandro Papitto, en astronom ved Romas astronomiske observatorium, som ikke er tilknyttet de siste observasjonene av PSR J1023s stråler. Slavko Bogdanov, en astronom ved Columbia University som ledet de nye observasjonene, beskriver situasjonen som "et søt sted hvor de to [prosessene] har sammenlignbar makt." Bogdanov og en kollega studerte PSR J1023 samtidig i røntgen med NASAs rombaserte Chandra røntgen observatorium og i radio bølgelengder bruker Very Large Array, et nettverk av radioteleskoper i New Mexico ørkenen. De fant en sammenheng mellom stjernens utslipp av røntgenstråler og radiobølger som avslører naturen til denne energiske slepebåten mellom tyngdekraft og magnetfelt. Da pulsar produserte signifikante røntgenstråler, dråpte radioemisjonene sine - et tegn på at det var accreting materiale fra følgesvennet når tyngdekraften hadde overhånden. Omvendt korrelerte pulsarens radio-lyse perioder med svakere røntgenutslipp, da dens "magnetiske slingshot" -effekt stoppet materialets strømning på stjernen. Forskningen har blitt sendt til The Astrophysical Journal .

Forklarer hvordan PSR J1023 produserer sine stråler, kan vise seg å være avgjørende for å skille den fra de svarte hullene som det etterligner - omtrent stellar-masseobjekter som også avgir røntgen- og radiolusker på grunn av materiale stjålet fra en nærliggende følgesvennsstjerne. Fordi både midlertidige millisekundpulsarer og disse svarte hullene kommer fra en felles opprinnelse - en massiv stjerne med en nærliggende følgesvenn - kan de hver brukes som komplementære måter å studere hvordan slike systemer danner, utvikler seg og dør. Men bare, selvfølgelig, hvis astronomer lett kan skille mellom dem. "For [disse] svarte hullene har du denne relativt veloppdragen trenden" definert av forholdet mellom røntgen og radio-utslipp, sier Elena Gallo, en astrofysiker ved Massachusetts Institute of Technology, som bidro til å identifisere forholdet tidlig på 2000-tallet og er ikke tilknyttet den siste studien. Helt siden har forskere i økende grad vært avhengig av dette forholdet for å enkelt klassifisere om visse objekter er svarte hull eller neutronstjerner uten å ty til kostbare kampanjer på store teleskoper og deres knappe tilgjengelighet av observasjonstid.

"Det har nylig vært mange kandidater for svarthullsbinarier som har blitt identifisert basert på deres røntgen- og radioegenskaper, " sier Bogdanov. "[PSR J1023] har vist at noen [objekter] kan ha maskerad som binærbilder, men kan faktisk være millisekund pulsarer."

Heldigvis har mange av titalls gjenstander astronomer allerede identifisert som svarte hull ved hjelp av denne teknikken ikke trenger å bli omklassifisert. Ifølge Gallo bør røntgenradioforholdet forbli pålitelig for gjenstander som er tyngre enn omtrent tre ganger solens masse, som antas å være for massive for ikke å være svarte hull, sier hun. Linjen mellom svart hull og millisekund pulsar blir bare tøft for mindre, lettere gjenstander under den omtrentlige terskelen. Gjør det klart igjen vil kreve nye observasjonsstrategier som ser utover det enkle røntgenradioforholdet.

"Hold deg oppdatert, fordi mange nye astrofysikker og forståelse av nøytronstjerners fysikk kan komme fra slike systemer, " sier Papitto.

"Jesu evangeliums ektemann" vist å være ekte i testSecretive Bezos-Funded Group avslører Spacecraft Plan DetaljerGiant Antarctic Ice Shelf Crack truer med å bli et massivt isbergHurtigvoksende hav som er satt for å frigjøre varme inn i atmosfærenNye EPA-bensinregler hjelper presidentens klimagruppeVellykket malariavaksine viser også effektive hos spedbarnForskere lager ny solcelle4 nye innovasjoner for å energisere verden