Чуйте зловещите звуци на ехо от черна дупка – Търсенето разкрива 8 нови източника на ехо от черна дупка


НАСА картографира светлинните ехота на новата черна дупка

На тази илюстрация черна дупка издърпва материал от съседна звезда в акреционен диск. Кредит: Ауроре Симонет и Центърът за космически полети Годард на НАСА

Нови открития ще помогнат на учените да проследят a[{” attribute=””>black hole’s evolution as it feeds on stellar material.

Tens of millions of black holes are strewn across our

Now

This final flash may be a sign that a black hole’s corona, the region of high-energy

In a similar fashion, the MIT team is looking to map the immediate vicinity of a black hole using X-ray echoes. The echoes represent time delays between two types of X-ray light: light emitted directly from the corona, and light from the corona that bounces off the accretion disk of inspiraling gas and dust.

The time when a telescope receives light from the corona, compared to when it receives the X-ray echoes, gives an estimate of the distance between the corona and the accretion disk. Watching how these time delays change can reveal how a black hole’s corona and disk evolve as the black hole consumes stellar material.

Echo evolution

In their new study, the team developed a search algorithm to comb through data taken by

As a side project, Kara is working with MIT education and music scholars, Kyle Keane and Ian Condry, to convert the emission from a typical X-ray echo into audible sound waves. Take a listen to the sound of a black hole echo here:


Кредит: Звукът, изчислен от Кайл Кийн и Ерин Кара, MIT. Анимация, изчислена от Michal Dovciak, ASU CAS.

След това изследователите стартираха алгоритъма върху 10-те двоични черни дупки и разделиха данните на групи с подобни „спектрални характеристики на времето“, тоест подобни закъснения между високоенергийни рентгенови лъчи и повторно обработено ехо. Това помогна бързо да се проследи промяната в рентгеновото ехо на всеки етап по време на избухването на черна дупка.

Екипът идентифицира обща еволюция във всички системи. В първоначалното „твърдо“ състояние, в което корона и струя от високоенергийни частици доминират в енергията на черната дупка, те откриха забавяне във времето, което беше кратко и бързо, от порядъка на милисекунди. Това тежко състояние продължава няколко седмици. След това в продължение на няколко дни настъпва преход, при който короната и струята се разпръскват и умират, и меко състояние поема, доминирано от рентгенови лъчи с по-ниска енергия от акреционния диск на черната дупка.

По време на това трудно за меко състояние на преход, екипът откри, че забавянето на времето е нараснало моментално по-дълго във всичките 10 системи, което предполага, че разстоянието между короната и диска също се е увеличило. Едно от обясненията е, че короната може за кратко да се разшири навън и нагоре, в последен високоенергиен взрив, преди черната дупка да завърши по-голямата част от звездното си хранене и да утихне.

„Ние сме в началото на възможността да използваме тези светлинни ехо, за да реконструираме средата, която е най-близо до черната дупка“, казва Кара. “Сега показахме, че тези ехо се наблюдават често и сме в състояние да изследваме връзките между диска на черна дупка, струята и короната по нов начин.”

Справка: „ПО-ДОБРАТА „Машина за реверберация“: систематично изследване на забавянията във времето в двоичните рентгенови лъчи на черната дупка“ от Jingyi Wang, Erin Kara, Matteo Lucchini, Adam Ingram, Michiel van der Klis, Guglielmo Mastroserio, Javier A. García, Томас Даузър, Райли Конърс, Андрю К. Фабиан, Джеймс Ф. Щайнер, Рон А. Ремилард, Едуард М. Какет, Фил Ътли и Диего Алтамирано, 2 май 2022 г., Астрофизичният вестник.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac6262

Това изследване беше подкрепено отчасти от НАСА.