Un equipo de investigación internacional ha hecho importantes descubrimientos con respecto al Black Hole Ray Binary 4H 1630-472, con la ayuda de observaciones del satélite Xrism, que representa un esfuerzo de cooperación entre Japón, Estados Unidos y Europa. Xrism se lanzó el 7 de septiembre de 2023 del Centro Espacial Tanegashima y quiere aumentar nuestra comprensión de los fenómenos ricos en energía en el universo.
Esta observación innovadora tuvo lugar durante un período en el que el sistema de agujeros negros se remonta a un estado más tranquilo, como resultado del cual se establecieron líneas de absorción de hierro altamente ionizadas en sus niveles más débiles de rayos X. Dichos hallazgos ofrecen una visión excepcional de la dinámica del gas caliente alrededor de los agujeros negros, especialmente durante sus fases tenues, e iluminan los procesos que respaldan la evolución de estos sistemas extraordinarios.
Los principales investigadores de este estudio son el profesor Jon M. Miller de la Universidad de Michigan, el Dr. Misaki Mizumoto de la Universidad de Educación de Maestros Fukuoka y el Dr. Megumi Shidatsu de la Universidad Ehime. Los resultados de la investigación se publican en la revista Astrophysical Letters.
Los agujeros negros varían en masa, con agujeros negros estelares-Massa típicamente de menos de unas pocas docenas de masas solares alrededor de una estrella normal en un agujero negro Röntgen. Esta configuración garantiza que el gas desde la estrella correspondiente hasta los espíritus del agujero negro, que forma un disco de acreción intensamente caliente que puede alcanzar la temperatura de casi 10 millones de kelvin, lo que resulta en considerables excursiones de rayos X.
Actualmente, alrededor de 100 rayas X Black Gat han sido confirmadas o identificadas como candidatos, incluido el conocido Cygnus X-1. Estos sistemas generalmente permanecen en un estado con baja luminosidad, pero pueden producir erupciones que aumentan considerablemente el brillo de los rayos X por factores de hasta 10,000 en una semana. La forma en que tienen lugar estas erupciones, junto con los poderosos vientos que pueden salir de la acumulación durante estos eventos, sigue siendo un área de investigación activa.
Estudiar agujeros negros de masa estelar como 4H 1630–472 puede proporcionar lecciones importantes sobre agujeros negros súper massivos en centros galácticos, porque estas entidades tienen una influencia significativa en la formación de estrellas y la evolución de las galaxias. Por lo tanto, las ideas observacionales sobre los agujeros negros estelares pueden revelar procesos cósmicos más amplios.
El xrismo está equipado con determinación, un espectrómetro Ultramodern Soft X -Ray diseñado para mediciones precisas de energía x raya. Después del inicio de las actividades regulares, el equipo de investigación logró observar 4H 1630–472 durante una ventana del 16 al 17 de febrero de 2024, donde los datos se registraron justo antes de que el sistema volviera a una fase de descanso. En ese momento, el brillo de los rayos x había disminuido a aproximadamente una décima parte del valor más alto.
La realización de observaciones de tales fenómenos volátiles requirió coordinación ágil. El equipo de investigación siguió activamente a Black Hole-Röntgenbinarios con instrumentos de rayos X con un campo amplio, y trabajó estrechamente con el equipo operativo de Xrism para ajustar los horarios de observación a corto plazo.
Los espectros observados de 4H 1630-472 revelaron líneas de absorción pronunciadas de hierro altamente ionizado, incluso en la fase de brillo más bajo. Intrigante, durante la segunda mitad de la percepción, la absorción pareció fortalecerse a pesar de los cambios mínimos en el brillo de los rayos x. El análisis indicó que el gas absorbente estaba en el disco de acumulación externa y con velocidades de menos de 200 km/s, considerablemente más lento que mencionar el viento de 1,000 km/s en situaciones más brillantes. Este gas en movimiento más lento indica unión de gravedad en el agujero negro, con una mayor absorción que probablemente surge de una nube de gas en el borde exterior del disco, posiblemente el resultado de los efectos del material falsificado de la estrella correspondiente.
Estos hallazgos representan a las primeras autoridades de funciones de absorción detalladas que se resuelven en un listro de agujero negro X con un brillo tan bajo, revelando que incluso con una producción reducida de rayos X, el gas altamente ionizado aún puede estar presente y posiblemente moverse alrededor del agujero negro. Esto enfatiza la complicada dinámica de los discos de acreción y las circunstancias físicas que conducen a un comienzo del gas.
A pesar del hecho de que el sistema se observa en un estado débil, los resultados indican que el gas de alta temperatura no escapó como viento. Durante más fases ligeras, por otro lado, se sabe que 4H 1630–472 lanza poderosas puntos de venta, lo que da lugar a más preguntas sobre las condiciones requeridas para dichos engranajes y su impacto en los entornos circundantes.
El equipo de investigación quiere observar los estallidos futuros en varios niveles de brillo con la ayuda del xrismo para realizar un seguimiento de los cambios en el software en el transcurso del tiempo. Están dispuestos a responder inmediatamente cuando se realiza la próxima erupción de un agujero binario X -Ray y continúa su búsqueda para desbloquear los misterios de estos fenómenos cósmicos fascinantes.
