エコーするブラックホールの恐ろしい音を聞く

ブラックホール爆発の構造

研究チームは、衛星データのブラックホール連星からのエコーを検索するためのエコーマシンと呼ばれる自動化ツールを開発しました。

研究中、研究者たちはエコーマシンを使用して、NASAのX線望遠鏡であるNeutron Star Interior Composition Explorer（国際宇宙ステーションの一部であるNICER）によって収集されたデータを調べました。

「8つの情報源に新しい反響が見られます」と、大学院生の上級研究著者であるJingyeWang氏は述べています。 マサチューセッツ工科大学で、声明の中で。 「ブラックホールの質量は太陽の質量の5倍から15倍の範囲であり、それらはすべて、通常の低質量の太陽のような星を持つバイナリシステムにあります。」

8つのエコーを収集した後、研究者はそれらを比較して、X線の波を放出したときにブラックホールがどのように変化するかを確認しました。 同様の状況が、8つのバイナリシステムについても明らかになりました。

ブラックホールがそれを周回している星から物質を引っ張るとき、それらはほぼ光速で宇宙に流れ込む粒子の明るい「ジェット」を放出することができます。 研究チームは、このプロセスの間に、ブラックホールが低エネルギー状態に移行する前に最後の高エネルギーフラッシュを放出することに注意します。

この最新の爆発が起こったとき、それはブラックホールの非常にエネルギーの高いプラズマリング（またはコロナ）がそれらが消える前にエネルギーのある粒子を放出していることを意味するかもしれません。

天文学者はこの発見を超大質量ブラックホールに適用することができます。超大質量ブラックホールは銀河の中心で「エンジン」として機能し、銀河の形成を形作る可能性のある粒子を放出する可能性があります。

「銀河の進化におけるブラックホールの役割は、現代の天体物理学における顕著な問題です」と、MITの物理学の准教授である研究著者のIreneKaraは声明で述べています。

「興味深いことに、ブラックホール連星は超大質量ブラックホールのように見えるので、これらの小さな近くのシステムでの爆発を理解することで、超大質量ブラックホールでの同様の爆発がそれらが存在する銀河にどのように影響するかを理解できます。」

X線エコーを音に変換する

これらのX線放射のエコーは、天文学者がブラックホールを見つけるのに役立ちます。 コウモリがナビゲーションに使用するエコーロケーションと同じです。 コウモリは、障害物に当たって跳ね返り、エコーとして戻る呼び出しを解放します。エコーが戻る長さは、コウモリがオブジェクトの距離を決定するのに役立ちます。

ブラックホールエコーは、コロナから放出される2種類のX線光によって生成されます。天文学者は、望遠鏡が両方の種類を検出するのにかかる時間を使用して、ブラックホールが星から物質をむさぼり食うときにどのように変化するかを追跡できます。

ブラックホールエコーは、助けがなければ聞こえる実際の音ではないため、KaraはMIT材料科学工学部の講師であるKyleKaneとチームを組みました。と マサチューセッツ工科大学人類学部教授イアン・コンドリーと それらを音波に変換します。

チームは、X線エコーの変化を追跡し、遷移中の期間を特定し、各ブラックホールバーストの進化における共通点を追跡しました。

結果は、1950年代のSF映画のようなものに見えます。

「私たちは、これらの光のエコーを使用して、ブラックホールに近い環境を再構築できるようになり始めています」とKara氏は述べています。 「これらのエコーが一般的に観察されることを示しました。ブラックホールのディスク、ジェット、コロナの間の接続を新しい方法で調べることができます。」