Екип от изследователи в Чили установи, че светлината, излъчвана от черна дупка, когато се „храни“, се определя от количеството материя, което „изяжда“.
Изследването, публикувано в последното издание на The Astrophysical Journal, се стреми да се задълбочи в причините за вариациите в светлината, излъчвана от материала, попадащ в черна дупка, обясни на Efe Паула Санчес-Саес, лидер на екипа и астроном от Факултета по физико-математически науки на Чилийския университет.
"Знаем, че тази яркост варира и се стремим да определим причината", каза той, уточнявайки, че звездите или галактиките с черни дупки, които не се поглъщат, излъчват яркост, която е постоянна във времето.
"Но ако погледнем галактики с черни дупки, които поглъщат (активни ядра на галактиките), тяхната яркост се увеличава и спада без ясен модел", каза той.
ЯРКОСТ И ФИЗИКА НА ЧЕРНА ДУПКА
В изследването изследователите се опитват да отговорят на въпроса как променливостта на тази яркост е свързана с физическите свойства на свръхмасивна черна дупка.
Черната дупка е ограничена област на пространството, в която има толкова висока и плътна концентрация на маса, че тя може да генерира гравитационно поле, че никоя материална частица, дори светлината, не може да избяга от нея.
"Резултатът беше, че противно на това, което се смяташе, единственото важно физическо свойство, което обяснява вариациите в светлината (яркостта), е скоростта на нарастване (растеж на тялото поради добавянето на други непълнолетни)", обясни Санчес-Саес.
Тоест, "когато черната дупка поглъща материал, в зависимост от количеството, светлината, излъчвана в процеса, ще варира. И това, което откриваме е, че колкото по-малко те поглъщат, толкова повече варира", добави Паулина Лира, съавтор на работата и академичния състав на Катедрата по астрономия на Чилийския университет.
Важността на находката, според Санчес-Саес, е, че тя предоставя нови данни за това какъв е физическият механизъм зад споменатия вариант.
Резултатите "оспорват старата парадигма, която показва, че амплитудата на променливостта на черните дупки зависи главно от тяхната светимост", каза той и уточни, че в това се вярва, тъй като измерването на масата на черните дупки не винаги е възможно.
"Успяхме да измерим тези физични свойства за проба от порядъка на 2000 обекта и успяхме да получим много добри криви на светлината за голям брой от тях", добави той.
Това "им позволи да изучават вариабилността на всеки един независимо, което преди това не беше възможно", и по този начин те успяха да "установят, че факторът, който определя амплитудата на вариабилността, е скоростта на натрупване", подчерта той.
Данните, използвани в изследването, идват от проучване, ръководено от Паулина Лира между 2010 и 2015 г., което се състои от заснемане на пет извънгалактически полета с широкообхватна камера Quest, инсталирана в обсерваторията La Silla, в Северна Чили.
По-късно изследването ще се стреми да изучи времевия мащаб на променливостта на тези активни ядра на галактиката.
„За да измерим точно това свойство, трябва да имаме светлинни криви с покритие над 10 години“, каза Паула Санчес-Саес.
Поради тази причина ще се очаква бъдещите инструменти като Големия телескоп за синоптично проучване (LSST) „да предоставят повече фотометрични данни“, за да могат да ги комбинират със свои собствени данни, „за да удължат нашите криви на светлината до порядък от 20 години“, той обясни.
В допълнение към Паула Санчес-Саес и Паулина Лира, още един чилийски академик беше част от екипа, както и учени от Китай, Южна Корея и Италия, които също имаха принос от Европейската южна обсерватория (ESO) и Cerro Tololo Inter- Американска обсерватория.
Библиографска справка:
P. Sánchez-Sáez et al., 2018. QUEST - Проучване на променливостта на AGN на La Silla: Връзка между променливостта на AGN и физическите свойства на черната дупка. Астрофизическият вестник. DOI: 10.3847/1538-4357/aad7f9