Tag: Chandra

  • Astronomai aptiko 84 paslaptingus objektus: slepiasi galaktikose ir gali keisti supernovų istoriją

    Astronomai aptiko 84 paslaptingus objektus: slepiasi galaktikose ir gali keisti supernovų istoriją

    Astronomai, analizuodami NASA orbitinės observatorijos Chandra rentgeno teleskopo archyvinius duomenis, netoliese esančiose galaktikose aptiko 84 neįprastus šaltinius, kurių spinduliuotė iki šiol praslydo pro akis. Tyrėjų teigimu, tai gali būti gerokai didesnės, anksčiau nepastebėtos objektų populiacijos tik „matomiausi“ atstovai.

    Šie objektai pavadinti hiperminkštais rentgeno šaltiniais. Nors jie gali išspinduliuoti šimtus tūkstančių ar net milijonus kartų daugiau energijos nei Saulė, didžioji dalis jų spinduliuotės, tikėtina, tenka itin trumpabangiams ultravioletiniams spinduliams, kuriuos sugeria tarpžvaigždinės dujos ir dulkės.

    Kas juos daro beveik nematomus?

    Chandra teleskopas tokiu atveju užfiksuoja tik silpną, žemos energijos rentgeno spindulių „uodegą“, todėl šaltiniai atrodo blankūs ir lengvai supainiojami su triukšmu. Be to, teleskopo jautrumas pačiose žemiausiose energijose laikui bėgant mažėjo dėl detektorių taršos, tad panašių objektų gali būti gerokai daugiau.

    Komanda hiperminkštus šaltinius aptiko šešiose galaktikose, vienoje jų skaičius siekė nuo 7 iki 21. Tarp tirtų sistemų minimos Andromedos galaktika ir M101, o dalis šaltinių pasikartojo tose pačiose koordinatėse skirtingų laikotarpių stebėjimuose, kas rodo, kad tai nėra atsitiktinės detektoriaus paklaidos.

    Kokie tai objektai?

    Mokslininkai pabrėžia, kad hiperminkštumas greičiau apibūdina stebimą spinduliuotę, o ne vieną konkretų dangaus kūnų tipą. Tarp kandidatų minimos baltosios nykštukės, neseniai įvykę novų proveržiai, taip pat sistemos su neutroninėmis žvaigždėmis ar juodosiomis skylėmis, kurios aktyviai „maitinasi“ medžiaga iš kompaniono.

    Objektų padėtis galaktikose suteikia papildomų užuominų. Pavyzdžiui, M101 dalis šaltinių rikiuojasi palei spiralines vijas, kur gausu jaunų žvaigždžių formavimosi sričių, o elipsinėse galaktikose jų daugiau ten, kur dominuoja senesnės žvaigždžių populiacijos; tyrėjų vertinimu, su foniniais, nesusijusiais šaltiniais gali būti supainiota mažiau nei 3 proc. aptiktų taškų.

    Kodėl tai gali būti svarbu supernovoms?

    Viena svarbiausių hipotezių sieja dalį šių šaltinių su baltosiomis nykštukėmis, kurios ilgą laiką kaupia dujas iš kompanionės žvaigždės. Toks kaupimas gali priartinti baltąją nykštukę prie ribos, kai įvyksta Ia tipo supernova, ypač svarbi kosminių atstumų matavimams ir Visatos plėtimosi tyrimams.

    Astrofizikoje ilgą laiką aptariamas neatitikimas: Ia tipo supernovų stebima daug, tačiau potencialių „paruoštų“ jų pirmtakų aptinkama per mažai. Jei bent dalis hiperminkštų šaltinių yra būtent tokios, branduolinį degimą palaikančios ir medžiagą kaupiančios baltosios nykštukės, tai galėtų užpildyti dalį šios spragos.

    Tyrėjai pabrėžia, kad ne visi šie 84 šaltiniai būtinai baigsis supernova, o populiacija, tikėtina, yra mišri. Vis dėlto net keli patikimai identifikuoti būsimų Ia tipo supernovų kandidatai suteiktų retą galimybę stebėti procesus, vykstančius dar iki sprogimo.

    Norint tiksliau nustatyti, kas slepiasi už hiperminkšto spindesio, reikės geriau įvertinti šaltinių temperatūras ir spektrus, ypač derinant beveik vienalaikius ultravioletinių ir rentgeno spindulių stebėjimus. Tyrimas paskelbtas žurnale Nature Astronomy.

  • JWST mįslė dėl raudonų taškų: netikėtas rentgeno signalas gali atskleisti juodąsias skyles

    JWST mįslė dėl raudonų taškų: netikėtas rentgeno signalas gali atskleisti juodąsias skyles

    Jameso Webbo kosminis teleskopas (JWST) pastaraisiais metais ankstyvojoje Visatoje užfiksavo šimtus itin kompaktiškų objektų, astronomų pramintų mažais raudonais taškais. Jie matomi labai dideliuose raudonuosiuose poslinkiuose, kai Visatai tebuvo keli šimtai milijonų metų, todėl laikomi svarbia užuomina apie pirmųjų galaktikų raidą.

    Šie objektai glumina dėl savybių derinio: optiniame diapazone jie atrodo ryškiai raudoni, o ultravioletiniame turi santykinai melsvų požymių. Tokie spektriniai bruožai dažnai siejami su intensyvia spinduliuote ir dulkėmis ar dujomis, kurios dalį šviesos sugeria ir perdirba.

    Iki šiol viena populiariausių hipotezių teigė, kad mažų raudonų taškų šaltinis gali būti aktyvūs galaktikų branduoliai, kuriuos maitina sparčiai augančios supermasyvios juodosios skylės. Tačiau kilo problema: dauguma šių objektų nerodė aiškaus rentgeno spinduliuotės signalo, kuris paprastai laikomas vienu patikimiausių medžiagos kritimo į juodąją skylę požymių.

    Naujesnė analizė, palyginusi JWST giliųjų dangaus laukų stebėjimus su Chandra rentgeno observatorijos duomenimis, išskyrė neįprastą kandidatą, pavadintą 3DHST-AEGIS-12014. Skirtingai nei dauguma panašių objektų, jis yra ryškus rentgeno spinduliuose, o tai leidžia įtarti, kad viduje gali slypėti aktyviai maitinama juodoji skylė.

    „Jei maži raudoni taškai yra sparčiai augančios supermasyvios juodosios skylės, kodėl jos neskleidžia rentgeno spinduliuotės kaip kitos tokios juodosios skylės?“, – sakė Anna de Graaff.

    Mokslininkai svarsto, kad 3DHST-AEGIS-12014 galėtų būti pereinamosios būsenos objektas, padedantis suprasti, kaip ankstyvoje Visatoje užsimezgė ir augo masyvios juodosios skylės. Vienas aiškinimų teigia, kad šaltinį vis dar gaubia tankios dujų ir dulkių sankaupos, kurios paprastai sugeria spinduliuotę, tačiau nevienalytės properšos gali kartais praleisti rentgeno signalą, todėl šis gali kisti laike.

    „Jei patvirtinsime, kad rentgeno taškas yra mažas raudonas taškas pereinamojoje fazėje, galbūt pirmą kartą iš tiesų matysime, kas vyksta jo šerdyje“, – sakė Hanpu Liu.

    Tokie rezultatai svarbūs ir platesniam klausimui: kaip taip anksti kosminėje istorijoje galėjo susiformuoti juodųjų skylių užuomazgos, kurios vėliau užaugo iki supermasyvių. Ankstyvosios Visatos modeliai čia konkuruoja: vieni remiasi „lengvų“ sėklų scenarijumi po pirmųjų masyvių žvaigždžių žūties, kiti numato „tiesioginio kolapso“ variantą, kai didelės dujų sankaupos gana greitai subyra į masyvesnę pradinę juodąją skylę.

    Kol kas mokslininkai pabrėžia, kad vieno ryškaus rentgeno šaltinio neužtenka galutinėms išvadoms apie visą mažų raudonų taškų populiaciją. Reikės papildomų stebėjimų, ypač laiko kintamumo ir spektroskopinių matavimų, kad būtų galima atskirti, ar matomas signalas tikrai kyla iš akrecijos disko ir čiurkšlių, ar jį galėtų imituoti kiti procesai, pavyzdžiui, itin tankios žvaigždėdaros regionai.

    Vis dėlto 3DHST-AEGIS-12014 laikomas itin svarbia užuomina: jei tai iš tiesų pereinamoji mažo raudono taško stadija, ji gali tapti trūkstama grandimi, aiškinančia, kodėl dalis ankstyvųjų objektų atrodo kaip aktyvūs branduoliai, bet ilgą laiką vengė rentgeno spinduliuotės „parašo“.