ブラックホールの周りの巨大なリングがX線光で見える

天文学者は、ブラックホールの周りの一連のリングを示す印象的な画像を研究しました。写真はチャンドラX線天文台とニールゲーレルスウィフト天文台で撮影されました。巨大なリングのX線画像は、私たちの銀河の塵についての情報を明らかにします。

ブラックホールは、地球から約7,800光年離れた場所にあるV404Cygniと呼ばれる連星系の一部です。ブラックホールは、コンパニオンスター（太陽の約半分の質量）から見えない物体の周りの円盤に物質を積極的に引き込んでいます。この物質はX線で光ります。そのため、天文学者はこれらのシステムを「X線連星」と呼んでいます。

2015年6月5日、Neil GehrelsSwiftはV404CygniからのX線バーストを検出しました。爆発は、光エコーとして知られる現象のために高エネルギーのリングを作成しました。音波が峡谷の壁で跳ね返る代わりに、ブラックホールシステムからのX線のバーストがV404 Cygniと地球の間の塵の雲で跳ね返ったときに、V404Cygniの周りに光エコーが発生しました。スターダストは家庭のほこりのようなものではなく、煙のようなもので、小さな粒子状物質で構成されています。

天文学者のチームは、2015年6月30日から8月25日までの間に行われたSwiftシステムの50の観測と、2015年7月11日と25日に行われたチャンドラの観測を分析しました。

リングは天文学者にブラックホールの振る舞いだけでなく、V404シグニと地球の間の空間についても伝えます。たとえば、X線のリングの直径は、光が反射される中間の塵の雲までの距離を示します。

雲が地球に近い場合、リングは大きく見え、逆もまた同様です。 X線バーストが比較的短期間続いたため、光エコーは広いリングやハローではなく狭いリングのように見えます。

研究者たちはまた、リングを使用して、塵の雲自体の特性を調査しました。彼らは、X線スペクトル、つまり波長範囲のX線の明るさを、さまざまな組成の塵のコンピューターモデルと比較しました。

ダスト組成が異なると、吸収される低エネルギーX線の量が異なり、チャンドラでは検出できなくなります。これは、人の体や手荷物のさまざまな部分が空港のセキュリティを通過するときにさまざまな量のX線を吸収する方法に似ています。これにより、その構造と構成に関する情報が得られます。

科学者たちは、ほこりにはグラファイトとケイ酸塩の粒子の混合物が含まれている可能性が高いと判断しました。さらに、チャンドラの助けを借りて内輪を分析することにより、彼らは塵の雲の密度がすべての方向で同じではないことを発見しました。以前の調査では、これは当てはまらないことが示唆されています。

著者: Vitalii Babkin