CygnusX-1 Sanatçının İzlenimleri

Sanatçının CygnusX-1 izlenimi. Kredi: Mark Myers, OzGrav-Swinburne Üniversitesi

Kara deliklerin varlığına dair ilk kanıt, 1960’larda Cygnus X-1 adlı bir sistemden güçlü X-ışınları tespit edildiğinde bulundu. Bu sistemde, Kara delik Güneş’ten esen rüzgardan 10 milyon kat daha güçlü, son derece güçlü bir rüzgar esen büyük bir yıldız tarafından yörüngede. Bu rüzgardaki gazın bir kısmı yerçekimsel olarak kara deliğe doğru çekilir ve gözlemlediğimiz güçlü X-ışınlarını yayan bir “toplanma diski” oluşturur. Bir kara delik ve büyük bir yıldıza sahip bu sistemler “yüksek kütleli X-ışını ikili dosyaları” olarak adlandırılır ve kara deliklerin doğasını anlamada çok yardımcı olmuştur.

İlk keşiften yaklaşık 60 yıl sonra, yalnızca bir avuç benzer yüksek kütleli X-ışını ikili dosyaları tespit edilebildi. Özellikle birçok ikili karadeliğin (yüksek kütleli X-ışını ikili dosyalarının gelecekteki durumları) keşfedildiği göz önüne alındığında, bunların birçoğunun var olması bekleniyordu. yerçekimi dalgaları Son birkaç yıl içinde. Ayrıca Galaksimizde bulunan ve sonunda yüksek kütleli bir X-ışını ikili dosyasına dönüşmesi beklenen birçok ikili dosya vardır. Öyleyse, hem öncülleri hem de torunları bolca görüyoruz, ancak tüm yüksek kütleli X-ışını ikili dosyaları nerede saklanıyor?

Bir açıklama, bir kara deliğin güçlü bir rüzgar esen büyük bir yıldız tarafından yörüngede dönse bile, her zaman X-ışınları yaymadığını belirtir. X-ışınları yaymak için, kara deliğin gazın etrafında döndüğü ve içeri düşmeden önce ısındığı bir toplanma diski oluşturması gerekir. Bir toplanma diski oluşturmak için düşen gazın “açısal momentum”a ihtiyacı vardır, böylece tüm gaz partikülleri olabilir. kara deliğin etrafında aynı yönde dönüyor. Bununla birlikte, yüksek kütleli X-ışını ikili dosyalarında kara deliğe düşen yeterli açısal momentuma sahip olmanın genellikle zor olduğunu görüyoruz. Bunun nedeni, rüzgarın genellikle simetrik olarak estiğinin düşünülmesidir, bu nedenle kara delikten hem saat yönünde hem de saat yönünün tersine akan neredeyse aynı miktarda gaz vardır. Sonuç olarak, gaz, bir toplama diski oluşturmadan doğrudan kara deliğe düşebilir, bu nedenle kara delik neredeyse görünmezdir.

Ama bu doğruysa, neden herhangi bir X-ışını ikili dosyası görüyoruz? Makalemizde yıldız rüzgarları için hareket denklemlerini çözdük ve kara delik yıldıza yeterince yakın olduğunda rüzgarın simetrik olarak esmediğini bulduk. Rüzgar, gelgit kuvvetleri nedeniyle kara deliğe doğru ve kara delikten uzağa doğru daha yavaş esiyor. Rüzgardaki bu simetri kırılması nedeniyle, gaz artık kara deliğin etrafında bir toplanma diski oluşturmaya ve X-ışınlarında parlamaya yetecek kadar büyük miktarda açısal momentuma sahip olabilir. Bu asimetri için gerekli koşullar oldukça katıdır, bu nedenle kara delik + büyük yıldız ikililerinin sadece küçük bir kısmı gözlemlenebilecektir.

Çalışmamızdaki model, neden yalnızca az sayıda tespit edilen yüksek kütleli X-ışını ikili dosyalarının olduğunu açıklıyor, ancak bu, asimetrik yıldız rüzgarlarını anlamanın yalnızca ilk adımı. Bu modeli daha fazla araştırarak, yüksek kütleli X-ışını ikili dosyalarının diğer birçok gizemini çözebiliriz.

Monash Üniversitesi’nden OzGrav Doktora Sonrası Ryosuke Hirai tarafından yazıldı.

Referans: Ryosuke Hirai ve Ilya Mandel, 18 Kasım 2021, “Rüzgar biriktiren X-ışını ikili dosyalarının toplanma diski oluşumu ve gözlemlenebilirliği için koşullar”, Avustralya Astronomi Derneği Yayınları.
DOI: 10.1017 / pasa.2021.53





#Yıldız #Rüzgarları #Kara #Deliklerin #Çevresinde #Nasıl #Disk #Oluşturabilir