Астрономи откриха най-малката черна дупка

Двама учени от НАСА откриха откриха най-леката и малка черна дупка позната за момента. Тя е с маса около 3,8 пъти на нашето Слънце и с диаметър не повече от 25км. Мъникът е доста близо до минималните възможни размери за черна дупка според общия модел на астрономите.

Двамата колеги Николай Шапошников и Лев Титарчък представиха своето откритие на 31. Март на астрономическа конференция в Лос Анджелис, Калифорния.

Малката черна дупка се намира в бинарна система в Млечния Път наречена XTE J1650-500, името произлиза от координатите й в южното съзвездие Ара. Системата от обикновена звезда и малка черна дупка беше открита от сателита на НАСА RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer) през 2001, но до сега не беше изчислен точно размера на черната дупка.

Методът използван за откритието от Шапошников и Титарчък използва взаимодействието между черната дупка и вътрешната част на околния диск, където газ и прах се завърта като във водовъртеж преди да се изгуби в черната дупка. Там газът се нагорещява и излъчва рентгенови лъчи с различен интезитет в определена схема, която се повтаря. Този сигнал се нарича полу-периодичен осцилатор или QPO (quasi-periodic oscillation).

Отдавна астрономите имаха подозрения, че QPO сигнала зависи от масата на черната дупка. През 1998 Титарчък осъзнал, че тази зона на контакт лежи по-близко при малки черни дупки и съответно е избутана по-далеч при масивни черни дупки. За да измерят масата на дадена черна дупка Шапошников и Титарчък използвали архивна информация от RXTE сателита на НАСА, който е правил точни записи на QPO сигнал от поне 15 черни дупки.

Миналата година двамата астрономи приложиха своя QPO метод за 3 черни дупки, чиито маси са измервани преди с други техники и резултатите от QPO метода са съвпаднали с тези данни. В доклада си двамата учени са публикували техни собствени резултати за 7 различни черни дупки и при всички случай резултатите им съвпадат с други методи за намиране на маса на черна дупка. Така Шапошников и Титарчък са приложили метода си за XTE J1650-500 и са изчислили маса от 3,8 пъти нашето Слънце +- половин Слънце. Това е доста по-малко от предишния рекордьор по размер - черната дупка GRO 1655-40, която е около 6,3 пъти по-голяма от Слънцето ни.

Под една неопределена още критична граница, умиращата звезда трябва да се превърне в неутронна звезда, вместо черна дупка. Астрономите смятат, че тази граница между черна дупка и неутронна звезда е между 1,7 и 2,7 пъти масата на Слънцето. Откриването на тази граница е важно за астрофизиката, защото ще покаже на учените, как реаргира материята, когато е смачкана в супер плътно положение.

Все пак бъдещите космически пътешественици трябва да внимават, защото малките черни дупки като J1650 имат по-големи приливни сили (вторичен ефект на гравитацията, отговорен за приливите и отливите) от доста по-масивните черни дупки.

Шапошников коментира, че за момента RXTE е единствения апарат способен да прави такива точни наблюдения на QPO сигнали. "RXTE е абсолютно задължителен за тези измервания на масите на черни дупки", казва той.