Todos los planetas de nuestro sistema solar giran sobre un eje que casi coincide con el eje de rotación del sol.Esta correspondencia entre los ejes de rotación es un arreglo común en todos los sistemas del universo, en los que el cuerpo más pequeño gira alrededor del más grande.
Sin embargo, en un sistema binario distante, un gran objeto central tiene un eje de rotación que está inclinado unos 40 grados con respecto a su satélite más pequeño.La situación es aún más extraña porque el cuerpo no es una estrella sino un agujero negro.
El sol y los planetas se formaron a partir de la misma nube de gas.Las cosas giran naturalmente en nuestro universo, y el sol no es una excepción.A medida que giraba, el gas y el polvo de la Nebulosa Solar también comenzaron a girar de forma natural.Se extendió en forma de panqueque llamado disco protoplanetario.Dentro de ese disco, se formaron planetas individuales, y su trayectoria orbital alrededor del sol coincidió con el eje de rotación del sol con el más mínimo cambio.
Sin embargo, algo anda mal con un objeto binario distante llamado MAXI J1820+070.El compañero orbita el agujero negro de masa estelar, pero el eje de rotación del agujero negro es 40 grados diferente del plano orbital de la estrella.¿Qué hizo que el agujero negro estuviera tan inclinado?
“La expectativa de alineación es en gran medida inválida para objetos extraños como estrellas binarias de rayos X de agujeros negros”, dice Juri Poutanen, profesor de astronomía en la Universidad de Turku y autor principal del nuevo artículo.la tesis esBinaria de rayos X MAXI J1820+070 desalineación extrema de la órbita de giro del agujero negro.“Se publicó en la revista Science.
El MAXI J1820+070 es una entidad bastante bien estudiada.Una fuente binaria de rayos X a unos 10.000 años luz de distancia.La estrella donante es probablemente una subgigante con un radio no mucho mayor que nuestro Sol.
El MAXI J1820+070 es conocido por sus enérgicas explosiones.Una explosión ocurre cuando un agujero negro acumula materia de un compañero o donante y emite chorros de rayos X desde sus polos a una velocidad cercana a la de la luz.El MAXI J1820+070 fue descubierto en 2018 por el instrumento MAXI (Full Sky X-Ray Imaging Monitor) de la ISS.
En general, los agujeros negros astrofísicos se definen por dos propiedades: masa y espín.Sin embargo, en pares binarios emerge el otro lado.Son la tasa de acumulación de masa, o la tasa a la que un agujero negro acumula materia de su compañero, y una desalineación entre el giro y el giro orbital de un agujero negro.
La acreción de masa crea chorros, y al monitorear los chorros, los astrofísicos aprenden mucho sobre los agujeros negros.“Ahora vemos agujeros negros atrayendo materia cerca de sus compañeros más ligeros que los orbitan.Vemos una brillante radiación óptica y de rayos X como el último suspiro de la materia que cae y la emisión de radio de chorros relativistas que emanan del sistema”, dijo Poutanen.presione soltar.
Los chorros relativistas de materia brindan a los científicos una forma de estudiar sistemas.Los chorros no son constantes a lo largo del tiempo, y al medir sus estados activos y menos activos, los investigadores determinaron el eje de rotación del agujero negro.
El equipo MAXI de la ISS descubrió estrellas binarias cuando el chorro estaba energéticamente activo.Sin embargo, esa actividad ha disminuido a medida que fluye menos materia hacia el agujero negro desde la estrella donante.A medida que los chorros del agujero negro se desdibujaban, más luz del sistema provenía de la estrella donante.Esto permitió a Poutanen y sus colegas medir la espectroscopia de inclinación orbital.Descubrieron que la pendiente orbital coincidía estrechamente con la pendiente de la erupción.
“Para determinar la orientación 3D de la órbita, también necesitamos conocer el ángulo de posición del sistema en el cielo. Es decir, cómo gira el sistema con respecto a la dirección norte en el cielo.Se midió usando una técnica de polarización”, dijo Poutanen.
En el artículo, los autores “utilizaron juntas la dirección del chorro relativista y la pendiente orbital obtenidas previamente.
Esto nos permitió determinar el límite inferior para el ángulo de desalineación de 40 grados”.
Existen varios modelos de evolución de sistemas binarios y formación de agujeros negros, como el MAXI J1820+070.Sin embargo, es difícil para cualquiera de ellos dar cuenta de un desajuste tan generalizado.Los autores escribieron en su artículo: “Oh Jeong-ryeolgran grado de
impone fuertes restricciones a los mecanismos de las explosiones de supernovas y la formación de agujeros negros. Esto se debe a que solo puede disminuir en la fase de acumulación”.
“¿Cuál es la diferencia observada en ?44?La primera evidencia observacional directa entre el ángulo de posición del chorro y el ángulo de polarización (PA) es al menos ?40°, desalineación entre el giro del agujero negro y el momento angular orbital”, escribe el autor.
“Una diferencia de más de 40 grados entre el eje orbital y el giro de un agujero negro fue completamente inesperado.Los científicos a menudo han asumido que esta diferencia es muy pequeña al modelar el comportamiento de la materia en el espacio de tiempo curvo alrededor de un agujero negro.El modelo actual ya es muy complejo y ahora los nuevos descubrimientos deben agregar una nueva dimensión”, dice Poutanen.
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