„Ecourile luminii” cu raze X semnalează în timp ce gaura neagră centrală a Căii Lactee erupe – Ars Technica

Poate că nu este realist să numim „liniștită” o gaură neagră supermasivă. Dar în ceea ce privește aceste lucruri, cei din centrul galaxiei noastre sunt destul de liniștiți. Da, emite suficientă energie încât să ne putem imagina și, uneori, devine mai energică pe măsură ce rupe ceva din apropiere pentru a se fărâmița. Dar găurile negre supermasive din alte galaxii alimentează unele dintre cele mai strălucitoare fenomene din univers. Obiectul din centrul Căii Lactee, Sgr A^*Nimic ca acestea; În schimb, oamenii sunt entuziasmați de simpla perspectiva de a fi treziți din aparentul lor somn.

Există posibilitatea ca acesta să fi fost mai activ în trecut, dar nicio lumină din evenimentele trecute nu a traversat Pământul înainte de a fi avut observatoare care să-l vedem. Acum, totuși, oamenii de știință sugerează că au văzut ecouri de lumină care ar putea fi asociate cu Sgr A.^* Erupția care a avut loc acum aproximativ 200 de ani.

Caut ecouri

Ecourile audibile sunt pur și simplu produsul undelor sonore care se reflectă pe o suprafață. Lumina călătorește și ea ca un val și se poate reflecta asupra lucrurilor. Deci, ideea de bază a rezonanței luminii este o extrapolare foarte directă a acestor idei. Ele pot suna lipsite de importanță deoarece, spre deosebire de ecourile acustice, nu simțim niciodată un ecou de lumină în viața normală – lumina călătorește atât de repede încât orice ecouri din lumea din jurul nostru sosesc în același timp cu lumina însăși. Totul nu se distinge.

Nu este cazul la distanțe astronomice. Aici, lumina poate dura zeci de ani pentru a parcurge distanțele dintre sursă și obiectul care reflectă, oferindu-ne o privire în trecut. Provocarea este că, în multe cazuri, obiectele care pot reflecta lumina din altă parte își produc adesea propria lumină. Deci avem nevoie de o modalitate de a distinge lumina reflectată de alte surse.

Sergentul A.J^* Este înconjurat de o serie de nori de material care emit lumină și sunt o posibilă sursă de reflexii. Dar cele două surse trebuie să fie de polarități diferite. Și se întâmplă să avem un instrument pe orbită, adică Explorator de imagini cu raze X polarizante, acesta este capabil (după cum sugerează și numele) să detecteze polarizarea fotonilor de raze X. Cercetătorii au combinat asta cu fotografiile pe care le-ați făcut Observatorul cu raze X Chandracare a furnizat imagini de înaltă rezoluție ale întregului material strălucitor găsit în apropierea nucleului galaxiei noastre.

Datele rezultate au fost o combinație de surse staționare – raze X de fundal, precum și emisii din norii materialului în sine – plus reflexii ale oricărei lumini produse de Sgr A din apropiere.^*, care poate varia în timp. Așadar, astronomii au construit un model care a luat în considerare toate acestea, inclusiv observații multiple în timp și informații despre polarizare.

Locul potrivit momentul potrivit

Rezultatul net al modelului este un unghi de polarizare corespunzător uneia dintre sursele de raze X reflectate de la o sursă în Sgr A^*. (Te-ai aștepta ca Sgr A^* pentru a produce un unghi de -42 de grade, în timp ce modelul cere ca sursa să fie între -37 și -59 de grade.) De asemenea, a furnizat informații despre momentul în care a fost reflectată, sugerând că aceasta a fost în concordanță cu un eveniment care a avut loc acum 30 sau 200 de ani.

Dar, după cum subliniază cu folos cercetătorii, am avut observatoare care ar fi detectat ceva dacă s-ar fi întâmplat cu 30 de ani mai devreme. Deci, ei preferă cu tărie 200 de ani ca moment probabil.

Ecranul a fost cel mai probabil scurt din punct de vedere astronomic. Pe baza limitelor cantității de material care este probabil să curgă în Sgr A^*, cercetătorii calculează că un eveniment cu luminozitate scăzută ar putea produce o potențială fotorezonanță în decurs de unul până la doi ani. Dacă substanța care curge este aproape de cantitatea maximă, atunci Sgr A^* Poate produce suficientă putere în câteva ore.

Acest tip de comportament este în concordanță cu modul în care funcționează găurile negre. Luminozitatea lor – din punct de vedere tehnic, luminozitatea este determinată de energia pe care o dați materialului din apropiere – depinde în mare măsură de cât de mult material ingeră în acel moment. Dacă gaura neagră din Calea Lactee este în prezent liniștită, este pur și simplu pentru că în jurul ei nu există nimic de mâncat în acest moment. Dar nu există niciun motiv să credem că acesta este întotdeauna cazul.

Natura, 2023. DOI: 10.1038 / s41586-023-06064-x (despre DOI).