การชนกันของจักรวาลทำให้เกิดวงกลมหนึ่งกาแลคซีในรังสีเอกซ์

Anonim

นักดาราศาสตร์ใช้หอสังเกตการณ์จันทราของนาซาเพื่อค้นพบวงแหวนหลุมดำหรือดาวนิวตรอนในกาแลคซี 300 ล้านปีแสงจากโลก

วงแหวนนี้ขณะที่ไม่ได้ใช้อำนาจเหนือมิดเดิลเอิร์ ธ อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงสิ่งที่เกิดขึ้นได้ดีขึ้นเมื่อกาแลคซีชนกันเมื่อเกิดเหตุการณ์ร้ายแรงขึ้น

ในภาพคอมโพสิตใหม่ของกาแล็กซี่ AM 0644-741 (AM 0644) รังสีเอกซ์จากจันทรา (สีม่วง) ถูกรวมเข้ากับข้อมูลทางแสงจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่า (สีแดงเขียวและน้ำเงิน) ข้อมูลจันทราเปิดเผยการปรากฏตัวของแหล่งรังสีเอกซ์ที่สว่างมากระบบไบนารีส่วนใหญ่ที่ขับเคลื่อนด้วยหลุมดำดาวฤกษ์หรือดาวนิวตรอนในวงแหวนที่โดดเด่น ผลการวิจัยได้รับการรายงานในบทความฉบับใหม่ที่นำโดย Anna Wolter จาก INAF-Osservatorio Astronomico di Brera ในเมือง Milano ประเทศอิตาลี

วงแหวนของหลุมดำหรือดาวนิวตรอนใน AM 0644 อยู่ที่ไหน? นักดาราศาสตร์คิดว่ามันถูกสร้างขึ้นเมื่อจักรวาลคนหนึ่งถูกดึงเข้าไปในกาแลคซีอื่นโดยแรงโน้มถ่วง กาแล็กซีแรกสร้างระลอกในก๊าซของกาแลคซีที่สอง AM 0644 ซึ่งอยู่ด้านล่างขวา ระลอกเหล่านี้จึงผลิตแหวนก๊าซที่กำลังขยายตัวขึ้นใน AM 0644 ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการเกิดดาวฤกษ์ใหม่ กาแลคซีตัวแรกอาจเป็นหนึ่งในด้านล่างซ้ายของภาพ

ดาวฤกษ์นกขนาดใหญ่ที่สุดเหล่านี้จะนำพาชีวิตสั้น ๆ ในแง่ของจักรวาลเป็นเวลาหลายล้านปี หลังจากนั้นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ของพวกมันจะหมดไปและดาวฤกษ์จะระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาที่อยู่เบื้องหลังหลุมดำทั้งสองขนาดโดยปกติจะอยู่ระหว่างประมาณ 5 ถึง 20 เท่าของดวงอาทิตย์หรือดาวนิวตรอนที่มีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์

หลุมดำเหล่านี้บางแห่งหรือดาวนิวตรอนมีดาวฤกษ์คู่ขนานและก๊าซกาลักน้ำจากคู่ที่เป็นตัวเอกของมัน ก๊าซนี้ตกลงไปที่หลุมดำหรือดาวนิวตรอนสร้างดิสก์ปั่นเช่นน้ำหมุนวนและกลายเป็นความร้อนด้วยแรงเสียดทาน ก๊าซที่ทำให้ร้อนยวดยิงนี้ผลิตรังสีเอกซ์จำนวนมากซึ่งจันทราสามารถตรวจจับได้

ในขณะที่วงแหวนของหลุมดำหรือดาวนิวตรอนเป็นที่น่าสนใจในตัวเองมีมากขึ้นในเรื่องของ AM 0644 แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ทั้งหมดที่ตรวจพบในวงแหวน AM 0644 มีความสว่างมากพอที่จะถูกจัดว่าเป็นแหล่งรังสีเอกซ์แบบ ultraluminous (ULXs) นี่เป็นชั้นของวัตถุที่ก่อให้เกิดรังสีเอกซ์นับร้อยนับพัน ๆ ครั้งกว่าระบบไบนารี "ปกติ" ส่วนใหญ่ที่ดาวฤกษ์สหายอยู่ในวงโคจรรอบดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่คิดว่า ULX มีหลุมดำมวลมหาศาลเป็นดาวฤกษ์โดยมีหลุมดำมวลปานกลาง (IMBHs) ที่มีมวลเกินกว่าร้อยเท่าของดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตามความคิดนี้ถูกพลิกคว่ำเมื่อมี ULX ในกาแลคซีอื่นรวมทั้ง M82 และ M51 ซึ่งมีดาวนิวตรอน

คำอธิบายอื่น ๆ นอกเหนือจาก IMBH ได้รับการแนะนำสำหรับการปล่อยรังสีเอกซ์ที่รุนแรงของ ULXs รวมถึงการเติบโตอย่างรวดเร็วของหลุมดำหรือดาวนิวตรอนที่ผิดปกติหรือผลกระทบทางเรขาคณิตที่เกิดจากการหล่นของวัสดุที่หลบหลีกไปตามสายสนามแม่เหล็ก

ไม่ทราบข้อมูลประจำตัวของ ULX ใน AM 0644 พวกมันอาจจะมีส่วนผสมของหลุมดำและดาวนิวตรอนและอาจเป็นไปได้ว่าหลุมดำทั้งหมดหรือดาวนิวตรอนทั้งหมด

แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์บางส่วนในภาพอยู่ในวงแหวน AM 0644 แหล่งที่มาหนึ่งเป็นหลุมดำที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็วซึ่งอยู่เบื้องหลังกาแลคซีห่างจากโลกประมาณ 9.1 พันล้านปีแสง อีกหนึ่งแหล่งที่น่าสนใจที่ Chandra ค้นพบคือหลุมดำมวลมหาศาลที่กำลังเติบโตที่ตั้งอยู่ใจกลางกาแลคซี ในการศึกษาครั้งใหม่นักวิจัยยังได้ใช้การสังเกตของจันทราเพื่อศึกษากาแลคซีวงอื่น ๆ อีก 6 ดวงนอกเหนือจาก AM 0644 พบว่ามีทั้งหมด 63 แหล่งในกาแลคซีเจ็ดแห่งและ 50 แห่งคือ ULXs ผู้เขียนเห็นจำนวน ULXs เฉลี่ยต่อกาแลคซีเฉลี่ยสูงกว่ากาแลคซีอื่น ๆ กาแลคซีวงแหวนได้กระตุ้นความสนใจของนักดาราศาสตร์เพราะเป็นตัวอย่างที่เหมาะสำหรับการตรวจสอบรูปแบบของดาวคู่และเข้าใจจุดกำเนิดของ ULX

บทความอธิบายการศึกษา AM 0644 และกาแลคซีวงแหวนของน้องสาวปรากฏในฉบับวันที่ 10 สิงหาคม 2018 ของ Astrophysical Journal และพร้อมใช้งานออนไลน์

menu
menu