Рентгеново „ехо от светлина“ сигнализира при изригването на централната черна дупка на Млечния път – Ars Technica

Може би не е реалистично да се нарече свръхмасивна черна дупка „тиха“. Но по отношение на тези неща, тези в центъра на нашата галактика са доста тихи. Да, той излъчва достатъчно енергия, за да можем да си го представим, и понякога става по-енергичен, когато разкъсва нещо наблизо на парчета. Но свръхмасивните черни дупки в други галактики захранват някои от най-ярките явления във Вселената. Обектът в центъра на Млечния път, Sgr A^*Нищо подобно на тези; Вместо това хората се вълнуват от самата перспектива да бъдат събудени от привидния си сън.

Има възможност тя да е била по-активна в миналото, но никаква светлина от минали събития не е преминавала през Земята, преди да имаме обсерватории, за да я видим. Сега обаче учените предполагат, че са видели ехо от светлина, което може да е свързано със Sgr A.^* Изригването, настъпило преди около 200 години.

Търся ехо

Звуковото ехо е просто продукт на звукови вълни, отразяващи се от някаква повърхност. Светлината също пътува като вълна и може да се отразява от нещата. И така, основната идея за светлинния резонанс е много пряка екстраполация на тези идеи. Те може да звучат несъществени, защото, за разлика от акустичното ехо, ние никога не усещаме ехо от светлина в нормалния живот – светлината пътува толкова бързо, че всяко ехо от света около нас пристига едновременно със самата светлина. Всичко е неразличимо.

Това не е така при астрономически разстояния. Тук светлината може да отнеме десетилетия, за да премине разстоянията между източника и отразяващия обект, което ни дава поглед към миналото. Предизвикателството е, че в много случаи обекти, които могат да отразяват светлина от някъде другаде, често произвеждат собствена светлина. Така че имаме нужда от някакъв начин да различим отразената светлина от други източници.

сержант A.J^* Той е заобиколен от множество облаци от материал, които излъчват светлина и са възможен източник на отражения. Но двата източника трябва да са с различни полярности. И случайно имаме инструмент в орбита, което е Изследовател на поляризиращи рентгенови изображения, това е способно (както подсказва името му) да открива поляризацията на рентгеновите фотони. Изследователите комбинираха това със снимките, които сте направили Рентгенова обсерватория Чандракойто предостави изображения с висока разделителна способност на целия светещ материал, открит близо до ядрото на нашата галактика.

Получените данни бяха комбинация от стационарни източници – фонови рентгенови лъчи, както и емисии от облаците на самия материал – плюс отражения на всяка светлина, произведена от близкия Sgr A.^*, което може да варира с времето. И така, астрономите изградиха модел, който взе предвид всичко това, включително множество наблюдения във времето и поляризационна информация.

Точното място точното време

Крайният резултат от модела е поляризационен ъгъл, съответстващ на един от рентгеновите източници, отразени от източник в Sgr A^*. (Бихте очаквали Sgr A^* за да произведе ъгъл от -42 градуса, докато моделът изисква източникът да бъде между -37 и -59 градуса.) Той също така предоставя информация за времето на отразяването на изригването, което предполага, че е в съответствие със събитие, което се е случило преди 30 или 200 години.

Но, както услужливо отбелязват изследователите, имахме обсерватории, които биха открили нещо, ако се беше случило преди 30 години. Така че те силно подкрепят 200 години като вероятно време.

Изригването най-вероятно е било кратко в астрономически план. Въз основа на ограниченията на количеството материал, което е вероятно да потече в Sgr A^*, изследователите изчисляват, че събитие с ниска осветеност може да доведе до потенциален фоторезонанс в рамките на една до две години. Ако течащото вещество е близо до максималното количество, тогава Sgr A^* Може да произведе достатъчно енергия в рамките на няколко часа.

Този вид поведение е в съответствие с начина, по който работят черните дупки. Тяхната осветеност – технически осветеността се задвижва от енергията, която предавате на материала непосредствено наблизо – зависи до голяма степен от това колко материал поглъщат в момента. Ако черната дупка в Млечния път в момента е тиха, това е просто защото около нея няма нищо за ядене в момента. Но няма причина да вярваме, че това винаги е така.

Природа, 2023. DOI: 10.1038 / s41586-023-06064-x (относно DOI).