Неожиданные результаты стали результатом данных, собранных более десяти лет на объекте NSF, которым управляет Университет Центральной Флориды, а также с использованием данных космического телескопа Fermi NASA.
Международная группа исследователей, использующая данные обсерватории Аресибо и космического телескопа Fermi, обнаружили то, что они называют «сердцебиением гамма-излучения», исходящее из космического газового облака.
UCF управляет обсерваторией Аресибо Национального научного фонда в соответствии с соглашением о сотрудничестве с Universidad Ana G. Méndez и Yang Enterprises Inc. Это объект, в котором находится один из самых мощных телескопов на планете, и он используется учеными всего мира для проведения исследований в области атмосферных наук, изучения космической погоды, планетологии, радиоастрономии и радиолокационной астрономии.
Аресибо также является домом для команды, которая управляет проектом планетарного радара при поддержке Программы NASA по наблюдению за объектами, сближающимися с Землей, в Координационном управлении планетарной защиты NASA посредством гранта, предоставленного UCF.
Облако находится в созвездии Орла и «бьется» в ритме с черной дырой в 100 световых годах от нас в системе микроквазаров, известной как SS 433.
«Результат бросает вызов очевидным интерпретациям и является неожиданным для ранее опубликованных теоретических моделей», - говорит Цзян Ли, научный сотрудник Гумбольдта из Deutsches Elektronen-Synchrotron в Цойтене, Германии, и соавтор исследования. «Это дает нам возможность обнаружить перенос частиц от SS 433 и исследовать структуру магнитного поля в его окрестностях».
В системе SS 433 черная дыра вращается вокруг гигантской звезды, в 30 раз превышающей массу Солнца. Черная дыра всасывает материю из гигантской звезды, вращаясь вокруг нее, образуя закрученный аккреционный диск, который стекает в черную дыру, как вода в канализацию ванны.
Часть вещества не попадает в отверстие, а вылетает по спирали на высокой скорости из центра диска в обоих направлениях - вверх и вниз.
Микроквазар SS 433 состоит из черной дыры и гигантской звезды, вращающихся вокруг друг друга, причем черная дыра постоянно высасывает материю из звезды. Это вещество собирается на аккреционном диске, прежде чем упасть в черную дыру. Однако часть вещества не попадает в черную дыру, а выбрасывается в космос двумя узкими струями сверху и снизу. Поскольку аккреционный диск не лежит точно в плоскости орбиты двух партнеров, он качается, как волчок, установленный под углом, и вместе с ним струи также делают это, описывая спирали в космосе. В том же ритме, что и падающие струи и аккреционный диск, неприметное газовое облако на расстоянии около 100 световых лет горит в свете гамма-излучения. Это временное соответствие предполагает прямую связь, но неясно, как именно микроквазар управляет «сердцебиением» гамма-лучей газового облака.
Анимация: DESY, Лаборатория научных коммуникаций
Исследователи сделали это открытие, проанализировав более чем десятилетние данные космического телескопа NASA Fermi Large Area и данные обзора Galactic ALFA HI, собранные с помощью радиотелескопа обсерватории Аресибо. Обсерватория недавно была повреждена и в настоящее время отключена, но у ученых есть доступ к ранее собранным данным. Инженеры оценивают причину обрыва кабеля и планируют ремонт.
Исследователи обнаружили, что прецессия, или колебание, струй черной дыры соответствует гамма-сигналу, испускаемому газовым облаком. Исследователи обозначили положение в газовом облаке Fermi J1913 + 0515. Положение было обнаружено с помощью телескопа обсерватории Аресибо, а Fermi предоставил данные о системе SS 433.
«Постоянные периоды указывают на то, что выбросы газового облака вызваны микроквазаром», - говорит Ли.
Ученые до сих пор до конца не знают, как струи преодолевают притяжение черной дыры и испускаются из диска, и текущее исследование ставит новый вопрос: как черная дыра влияет на сердцебиение газового облака?
Исследователи говорят, что необходимы дальнейшие наблюдения и теоретическая работа, но есть предположение, что гамма-излучение облака вызвано инжекцией ядер атомов водорода, известных как быстрые протоны, которые образуются в конце струи. или около черной дыры.
«SS 433 продолжает удивлять наблюдателей на всех частотах и теоретиков», - говорит Ли. «И он, несомненно, станет испытательной площадкой для наших идей о производстве и распространении космических лучей вблизи микроквазаров на долгие годы».
