Kozmik Çarpışma Forges Galaktik Tek Yüzük-X-ışınları

Gökbilimciler, NASA'nın Chandra X-ray Gözlemevi'ni , Dünya'dan 300 milyon ışıkyılı bir galakside bir kara delik veya nötron yıldızı çemberini keşfetmek için kullandılar .

Bu halka, Orta Dünya'ya karşı güce sahip olmamakla birlikte, bilim insanlarının, galaksilerin felaketle sonuçlanan çarpışmalarda birbirine çarpmasıyla ne olacağını daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.

AM 0644-741 galaksinin bu yeni kompozit görüntüsünde (kısaca AM 0644), Chandra'dan gelen morlar ( mor ), NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu (kırmızı, yeşil ve mavi) optik verileriyle birleştirildi. Chandra verileri çok parlak X-ışını kaynaklarının varlığını ortaya çıkarır; büyük olasılıkla dikkat çekici bir halkada yıldız kütlesel bir kara delik ya da nötron yıldızı tarafından desteklenen ikili sistemler . Sonuçlar, İtalya'nın Milano kentindeki INAF-Osservatorio Astronomico di Brera'dan Anna Wolter tarafından yönetilen yeni bir makalede bildirilmiştir.

AM 0644'teki kara deliklerin ya da nötron yıldızlarının halkaları nereden geldi? Gökbilimciler, bir galaksinin yerçekimi kuvveti ile başka bir gökadaya çekildiğinde yaratıldığını düşünüyorlar. İlk gökada, sağ altta yer alan ikinci galaksinin (AM 0644) gazında dalgalanmalar meydana getirdi. Bu dalgalanmalar daha sonra AM 0644'te yeni yıldızların doğuşunu tetikleyen genişleyen bir gaz halkası üretti. İlk gökada, görüntünün sol alt tarafında bulunan bir olasılıktır.

Bu yeni doğan yıldızların en büyük kütlesi, milyonlarca yıl gibi kısa yaşamlar kazanacaktır. Bundan sonra nükleer yakıt harcanır ve yıldız olarak patlayabilir süpernovalar genellikle yaklaşık beş Güneş'in yaklaşık eşittir Güneş ya da bir kütleye sahip nötron yıldızlarının bu kez yirmi arasında kitlelerle kara delikler ya geride bırakarak

Bu kara deliklerin veya nötron yıldızlarının bir kısmı yakın arkadaş yıldızlarına ve yıldız partnerinden sifon gazına sahiptir. Bu gaz, kara deliğe veya nötron yıldızına doğru düşer, bir drenajı çizen su gibi bir eğirme diski oluşturur ve sürtünme ile ısıtılır. Bu aşırı ısınmış gaz , Chandra'nın algılayabileceği büyük miktarda X-ışını üretir .

Kara deliklerin veya nötron yıldızlarının bir halkası kendi içinde ilgi çekici olsa da, AM 0644'ün hikayesi daha fazladır. AM 0644'ün halkasında tespit edilen tüm X-ışını kaynakları ultraluminli X-ışını kaynakları olarak sınıflandırılmaya yetecek kadar parlaktır. (ULXs). Bu, eşlik eden bir yıldızın bir nötron yıldızı veya karadelik etrafında yörüngede olduğu çoğu "normal" ikili sistemden yüzlerce ila binlerce kez daha fazla X-ışını üreten nesneler sınıfıdır. Yakın zamana kadar çoğu gökbilimci, ULX'lerin genel olarak yıldız kütlesinde kara delikler içerdiğini düşünmüşlerdi; bazı durumlarda ara kütlesel kara deliklerin (IMBH'ler), Güneş'in kütlesinin yüz katından fazlasını içerdiği muhtemeldir. Ancak, M82 ve M51 dahil olmak üzere diğer galaksilerde birkaç ULX olduğunda bu düşünce bozuldu.nötron yıldızları içerdiği tespit edildi.

IMBH'lerin yanı sıra, ULX'lerin yoğun X-ışını emisyonu için başka birçok açıklama önerilmiştir. Bunlar karadeliğin veya nötron yıldızının olağandışı hızlı büyümesini veya manyetik alan çizgileri boyunca içeri giren malzemenin hunisinden kaynaklanan geometrik etkileri içerir.

AM 0644'teki tek tek ULX'lerin kimliği şu anda bilinmemektedir. Kara delikler ve nötron yıldızlarının bir karışımı olabilirler ve hepsi de kara delikler veya tüm nötron yıldızlarıdır.

Görüntüdeki tüm X-ışını kaynakları AM 0644'ün zilinde yer almamaktadır. Kaynaklardan biri, gökadanın arkasında, Dünya'dan 9,1 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan, hızla büyüyen bir karadeliktir. Chandra tarafından tespit edilen bir başka ilginç kaynak da galaksinin merkezinde yer alan büyüyen süper kütleli bir kara deliktir. Yeni çalışmada, araştırmacılar ayrıca, diğer gözlem halkalarını da kullanarak, diğer gözlem halkalarını incelemek için Chandra gözlemlerini kullanmışlardır. Yedi gökadada toplam 63 kaynak tespit edilmiş ve bunların 50 tanesi ULX'tir. Yazarlar, bu halka gökadalarındaki gökada başına daha büyük ortalama ULX sayısını, diğer gökada türlerinden daha fazla görüyorlar. Yüzük gökadaları, astronomların ilgisini uyandırdı çünkü onlar, çift yıldızların nasıl oluştuğunun ve ULX'lerin kökeninin nasıl anlaşıldığının modellerini incelemek için ideal testböcekleri.

AM 0644 ve kız kardeşi gökadalarının çalışmasını anlatan makale, Astrophysical Journal'ın 10 Ağustos 2018 sayısında yayınlandı ve çevrimiçi olarak mevcut . Makalenin ortak yazarları, Padova, İtalya'daki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden Cambridge, Mass. Ve INAF-Osservatorio Astronomico di Padova'dan Michela Mapelli'den Antonella Fruscione'dir.

NASA'nın Alabama, Huntsville'deki Marshall Uzay Uçuş Merkezi, NASA'nın Washington'daki Bilim Misyon Müdürlüğü için Chandra programını yönetir. Cambridge, Massachusetts'teki Smithsonian Astrofizik Gözlemevi, Chandra'nın bilim ve uçuş operasyonlarını kontrol eder.