M101 ULX-1
M101 ULX-1 (CXOKM101 J140332.74+542102) – ultraintensywne źródło rentgenowskie położone w odległej o 20 milionów lat świetlnych galaktyce M101. Obiekt złożony jest z gwiazdy Wolfa-Rayeta i czarnej dziury o masie gwiazdowej.
Nazwa i odkrycie[edytuj | edytuj kod]
Obiekt został odkryty w 2000 przez satelitę ROSAT[1] i potwierdzony jako ultraintensywne źródło rentgenowskie przez obserwacje teleskopu kosmicznego Chandra[2].
Oznaczenie obiektu, M101 ULX-1, wywodzi się od miejsca jego położenia (galaktyka M101), a „ULX-1” oznacza, że jest to pierwsze ultraintensywne źródło rentgenowskie (ultraluminous X-ray source, ULX) odkryte w tej galaktyce. Druga część pełnego oznaczenia, J140332.74+542102, określa położenie obiektu na niebie.
Charakterystyka[edytuj | edytuj kod]
Pierwsze obserwacje obiektu i jego bardzo wysoka jasność w zakresie promieniowania rentgenowskiego sięgająca 3 ×1040 erg s−1 silnie sugerowały, że w skład obiektu należy typowa, choć hipotetyczna, czarna dziura o masie pośredniej[1][2]. Według pierwszych teoretycznych wyliczeń, masa takiego obiektu miała wynosić ponad 2800 mas Słońca[3]. Analiza archiwalnych zdjęć teleskopu kosmicznego Hubble’a pozwoliła także na odkrycie optycznego składnika układu podwójnego, który został początkowo zidentyfikowany jako nadolbrzym, prawdopodobnie należący do typu OB[1].
W późniejszym czasie powstał następny, niepotwierdzony wówczas model, według którego obiekt składał się on z błękitnego nadolbrzyma i czarnej dziury o masie gwiazdowej o masie szacowanej na 20 - 40 M☉, pod uwagę brane były także inne hipotezy według których obiektem centralnym M101 ULX-1 mógł być białym karłem lub gwiazdą neutronową[2].
Dodatkowe obserwacje obiektu pozwoliły ustalić, że jego wizualną częścią jest gwiazda Wolfa-Rayeta, określono także jej okres orbitalny wynoszący 8,2 dnia i masę wynoszącą około 19 mas Słońca[4]. Tak ścisłe określenie charakterystyki gwiazdy umożliwiły dokładne wyliczenie masy czarnej dziury, która wynosi najprawdopodobniej pomiędzy 20 a 30 mas Słońca, choć może wynosić tak niewiele jak pięć mas Słońca[4].
Według znanych teoretycznie modeli ultraintensywnych źródeł rentgenowskich, tak małe obiekty nie powinny być w stanie wytwarzać wysokich energii emitowanych przez M101 ULX-1[5]. Według jednej z hipotez, sprawcą tak silnego promieniowania obiektu jest wiatr gwiazdowy emitowany przez gwiazdę Wolfa-Rayeta, ale jak dotychczas nie opracowano jeszcze dokładnego modelu w jaki sposób miałoby się to odbywać[5].
Odkrycie, że M101 ULX-1 składa się z czarnej dziury o masie gwiazdowej, a nie o masie pośredniej, może także sugerować, iż czarne dziury o masie pośredniej, które według modeli teoretycznych mają być odpowiedzialne za ultraintensywne układy rentgenowskie, w ogólne nie istnieją[5]. Dotychczas najsilniejszym dowodem pośrednim na istnienie takich czarnych dziur były właśnie ULX, ale odkrycie dokładnej natury M101 ULX-1 stawia pod znakiem zapytania teorie na ten temat[5].
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ a b c Populations of High Energy Sources in Galaxies. s. 283.
- ↑ a b c K. Mukai et ce: The X-ray Properties of M101 ULX-1 = CXOKM101 J140332.74+542102. iopscience.iop.org/, 2005-12-01. [dostęp 2013-11-28]. (ang.).
- ↑ A.K.H. Kong et ce: Multiwavelength Observations and State Transitions of an Ultra-luminous Supersoft X-ray Source: Evidence for an Intermediate-Mass Black Hole. arXiv, 2005-03-22. [dostęp 2013-11-28]. (ang.).
- ↑ a b Ji-Feng Liu et al.. Puzzling accretion onto a black hole in the ultraluminous X-ray source M 101 ULX-1. „Nature”. 503, s. 500–503, 2013-11-28. DOI: 10.1038/nature12762. (ang.).
- ↑ a b c d Bill Andrews: Puzzling accretion onto a black hole in the ultraluminous X-ray source M 101 ULX-1. discovermagazine.com, 2013-11-27. [dostęp 2013-11-28]. (ang.).
Bibliografia[edytuj | edytuj kod]
- International Astronomical Union. Symposium (230th : 2005 : Dublin Ireland), E. J. A. Meurs, Giuseppina Fabbiano: Populations of High Rnergy Sources in Galaxies : Proceedings of the 230th Symposium of the International Astronomical Union Held in Dublin, Ireland, 15-19 August 2005. Cambridge ; New York: Cambridge University Press, 2006. ISBN 978-0-521-85201-2.