Das Doppelsternsystem, das einen massereichen Stern und ein möglicherweise schwarzes Loch enthält, die zusammen eine Quelle intensiver Röntgenstrahlung bilden, erweist sich als kleineres Beispiel für einige der hellsten Quasare der Welt. Universum.
Neue Ergebnisse, von einem internationalen Team genutzt NASA‚S Bildgebung mit einem Röntgenpolarisationsdetektor Die Raumsonde IXPE beschreibt, wie man ein Röntgen-Binärsystem in etwa 24.000 Metern Entfernung lokalisiert Lichtjahr Weg in unserem Milchstraße Es verstärkt die Röntgenemission in einem trichterförmigen Hohlraum, der das Potenzial umgibt schwarzes Loch.
Das System, Cygnus Die Lichtgeschwindigkeit. Die Funkübertragung dieser Flugzeuge dauert einige Tage, bevor sie abschaltet und später wieder eingeschaltet wird.
Der Ursprung der Flugzeuge war damals rätselhaft. Das System wurde als „astronomisches Mysterium“ beschrieben, und die Tatsache, dass wir Cygnus X-3 nicht einmal im sichtbaren Licht sehen können, trägt nicht gerade dazu bei; Es wird von dichtem Staub in der Ebene unserer Galaxie verdeckt. In den 1970er Jahren koordinierten sich Radioastronomen an Observatorien auf der ganzen Welt per Telefon, um zu versuchen, Cygnus X-3 beim Ein- und Ausschalten einzufangen.
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Im Laufe der Jahre konnten Astronomen durch zusätzliche Beobachtungen im Radio-, Infrarot- und Röntgenbereich herausfinden, dass Cygnus Zu Schwere. Das komprimierte Objekt kann entweder ein sein Neutronenstern Oder wahrscheinlicher ein Schwarzes Loch mit einer Masse, die fünfmal größer ist als die Masse eines Objekts Die Masse unserer Sonne. Der massereiche Stern ist ein Wolf-Rayet-Stern – eine seltene Phase Riesige Sterne Ertrag, da es starke Sternwinde ausstrahlt, die beginnen, große Teile seiner Außenhülle nach innen zu heben Raum. Dabei handelt es sich um Material, das vom Wind eines Wolf-Rayet-Sterns verweht wird und eine Akkretionsscheibe speist, die das kompakte Objekt umkreist.
Allerdings Cygnus X-3 Funkeln Kaum zu glauben. Der Materiefluss in ein kompaktes Objekt wie ein Schwarzes Loch wird durch eine Eigenschaft gesteuert, die als Eddington-Limit bekannt ist. Wenn die Akkretionsrate hoch genug ist, bleibt die Akkretionsscheibe stecken, da sich die Materie schließlich staut, und die Scheibe wird so dicht und heiß, dass die ausströmende Strahlungsmenge den Fluss neuer Materie stoppen kann. Auf diese Weise können Schwarze Löcher ihr Wachstum regulieren und etwas Material wird in die radioemittierenden Jets ausgeschleudert.
Allerdings einige der aufschlussreichsten Quasare —Hochaktive Galaxien Supermassereiche Schwarze Löcher In ihren Kernen scheinen sie die Eddington-Grenze zu durchbrechen, da ihre Leuchtkraft so hoch ist, und dennoch scheinen sie immer noch Materie anzusammeln. Cygnus X-3 scheint in diese Kategorie zu fallen, wenn auch in kleinerem Maßstab.
Jetzt hat ein Team unter der Leitung von Alexandra Velidina von der Universität Turku in Finnland IXPE verwendet, um den Polarisationsgrad im Röntgenlicht des Sternbilds Cygnus X-3 zu messen. Sie fanden heraus, dass die Polarisation so hoch ist, dass sie nur durch Röntgenstreuung aus einem trichterförmigen Hohlraum im Kern der Akkretionsscheibe erklärt werden kann.
„Wir haben entdeckt, dass das kompakte Objekt von einer Hülle aus dichtem, undurchsichtigem Material umgeben ist“, sagte Fildina in einem Artikel. Stellungnahme. „Das Licht, das wir beobachten, ist eine Reflexion an den Innenwänden des Trichters, die durch das umgebende Gas gebildet werden, und ähnelt einem Glas mit einem Innenspiegel.“
Die undurchsichtige Hülle, die durch einen trichterförmigen Hohlraum aufsteigt, ist typisch für Quasare, die als „beschrieben werden“ULXs – Ultraluminöse Röntgenquellen. Das Ausmaß der Verstärkung aufgrund der Röntgenstreuung aus dem Inneren des Trichterhohlraums ist ebenfalls ähnlich wie bei ULXs.
„ULXs werden normalerweise als helle Flecken in Bildern entfernter Galaxien beobachtet, wobei ihre Emissionen durch die Fokussierungseffekte des Trichters um das kompakte Objekt verstärkt werden, der wie ein Lautsprecher wirkt“, sagte Studienteammitglied Yuri Potanin von der Universität Turku. „Aufgrund der großen Entfernungen dieser Quellen … erscheinen sie für Röntgenteleskope jedoch relativ schwach.“
Daher hat es sich als schwierig erwiesen, ULXs in Quasaren zu identifizieren, aber Astronomen können jetzt den viel näheren Cygnus X-3 als Modell verwenden, um diese entfernten ULXs besser zu verstehen.
„Unsere Entdeckung hat nun ein helles Gegenstück zu diesen entfernten ULX-Objekten in unserer Galaxie enthüllt“, sagte Potanin.
Cygnus IXPE konnte das sehen, als Cygnus . Dies deutet darauf hin, dass sich die Trichterstruktur als Reaktion auf größere oder geringere Ansammlungsmengen verändert. Wenn die Akkretionsrate zu stark sinkt, könnte der Trichter vollständig zusammenbrechen, um sich dann wieder aufzubauen, wenn die Akkretion wieder zunimmt, prognostiziert Velidinas Team.
Das Team plant nun weitere Beobachtungen, um das Auftreten dieses Kollapses nachzuweisen, der durch einen Abfall der Polarisation auf nahezu Null angezeigt wird, was darauf hindeutet, dass die Röntgenemission direkt vom heißen Gas auf der Oberfläche der Akkretionsscheibe stammt eher als indirekt. Durch Verteilung innerhalb des Trichters.
Die Ergebnisse wurden am 21. Juni in der Zeitschrift veröffentlicht Naturastronomie.
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