NASA's Chandra Finds Milky Way's Black Hole Grazing on Asteroids
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| Supermassive black hole Sagittarius A* at the center of the Milky Way. (X-ray: NASA/CXC/MIT/F. Baganoff et al.; Illustrations: NASA/CXC/M.Weiss) |
For several years Chandra has detected X-ray flares about once a day from the supermassive black hole known as Sagittarius A*, or "Sgr A*" for short. The flares last a few hours with brightness ranging from a few times to nearly one hundred times that of the black hole's regular output. The flares also have been seen in infrared data from ESO's Very Large Telescope in Chile.
"People have had doubts about whether asteroids could form at all in the harsh environment near a supermassive black hole," said Kastytis Zubovas of the University of Leicester in the United Kingdom, and lead author of the report appearing in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. "It's exciting because our study suggests that a huge number of them are needed to produce these flares."
Zubovas and his colleagues suggest there is a cloud around Sgr A* containing trillions of asteroids and comets, stripped from their parent stars. Asteroids passing within about 100 million miles of the black hole, roughly the distance between the Earth and the sun, would be torn into pieces by the tidal forces from the black hole.
These fragments then would be vaporized by friction as they pass through the hot, thin gas flowing onto Sgr A*, similar to a meteor heating up and glowing as it falls through Earth's atmosphere. A flare is produced and the remains of the asteroid are swallowed eventually by the black hole.
"An asteroid's orbit can change if it ventures too close to a star or planet near Sgr A*," said co-author Sergei Nayakshin, also of the University of Leicester. "If it's thrown toward the black hole, it's doomed."
The authors estimate that it would take asteroids larger than about six miles in radius to generate the flares observed by Chandra. Meanwhile, Sgr A* also may be consuming smaller asteroids, but these would be difficult to spot because the flares they generate would be fainter.
These results reasonably agree with models estimating of how many asteroids are likely to be in this region, assuming that the number around stars near Earth is similar to the number surrounding stars near the center of the Milky Way.
"As a reality check, we worked out that a few trillion asteroids should have been removed by the black hole over the 10-billion-year lifetime of the galaxy," said co-author Sera Markoff of the University of Amsterdam in the Netherlands. "Only a small fraction of the total would have been consumed, so the supply of asteroids would hardly be depleted."
Planets thrown into orbits too close to Sgr A* also should be disrupted by tidal forces, although this would happen much less frequently than the disruption of asteroids, because planets are not as common. Such a scenario may have been responsible for a previous X-ray brightening of Sgr A* by about a factor of a million about a century ago. While this event happened many decades before X-ray telescopes existed, Chandra and other X-ray missions have seen evidence of an X-ray "light echo" reflecting off nearby clouds, providing a measure of the brightness and timing of the flare.
"This would be a sudden end to the planet's life, a much more dramatic fate than the planets in our solar system ever will experience," Zubovas said.
Very long observations of Sgr A* will be made with Chandra later in 2012 that will give valuable new information about the frequency and brightness of flares and should help to test the model proposed here to explain them. This work could improve understanding about the formation of asteroids and planets in the harsh environment of Sgr A*.
NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala., manages the Chandra program for NASA's Science Mission Directorate in Washington. The Smithsonian Astrophysical Observatory controls Chandra's science and flight operations from Cambridge, Mass.
(नासा चंद्र क्षुद्रग्रहों पर दूधिया रास्ता ब्लैक होल चराई ढूँढता है
विशाल आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल और है vaporizing किया जा सकता है क्षुद्रग्रहों, जो अक्सर मनाया flares समझा सकता भक्षण, खगोलविदों नासा चंद्रा एक्स - रे वेधशाला से डेटा का उपयोग करने के लिए अनुसार.कई वर्षों के लिए चंद्रा एक्स - रे से flares का पता लगाया है एक दिन के बारे में एक बार विशालकाय ब्लैक * धनु के रूप में जाना जाता है, छेद या कम करने के लिए "SGR एक * से. flares चमक है कि काले छेद के नियमित उत्पादन का लगभग एक सौ बार कुछ समय से लेकर के साथ पिछले कुछ घंटों के. flares का भी चिली में ESO है वैरी लार्ज टेलीस्कोप से अवरक्त डेटा में देखा गया है."लोग चाहे क्षुद्रग्रहों सब पर एक विशालकाय ब्लैक होल के पास कठोर वातावरण में बना सकती है के बारे में संदेह था," यूनाइटेड किंगडम में लीसेस्टर विश्वविद्यालय के Kastytis Zubovas ने कहा, और मासिक नोटिस के रॉयल में प्रदर्शित होने की रिपोर्ट के प्रमुख लेखक एस्ट्रॉनॉमिकल सोसायटी. "यह रोमांचक है क्योंकि हमारे अध्ययन से पता चलता है कि उनमें से एक बड़ी संख्या में इन flares के उत्पादन के लिए आवश्यक हैं."Zubovas और उनके सहयोगियों का सुझाव है कि एक क्षुद्र ग्रह और धूमकेतु के अरबों, अपने माता पिता के सितारों से छीन युक्त * SGR के चारों ओर एक बादल है. काला छेद के बारे में 100 मिलियन मील की दूरी के भीतर गुजर क्षुद्रग्रहों, मोटे तौर पर पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी, काला छेद से ज्वारीय बलों ने टुकड़ों में फाड़ा किया जाएगा.ये टुकड़े फिर घर्षण के द्वारा vaporized के रूप में वे गर्म, पतली एक * SGR पर बह गैस, हीटिंग और चमक के रूप में यह पृथ्वी के वायुमंडल के माध्यम से गिर जाता है उल्का के लिए समान के माध्यम से पारित किया जाएगा. एक चमक का उत्पादन किया है और क्षुद्रग्रह के अवशेष अंततः काला छेद द्वारा निगल रहे हैं."एक छोटा तारा की कक्षा अगर यह उपक्रम भी एक स्टार या SGR पास ग्रह एक * करीब बदल सकते हैं" लीसेस्टर विश्वविद्यालय के सह लेखक सर्गेई Nayakshin, ने कहा. "यदि यह काला छेद की ओर फेंक दिया है, यह बर्बाद है."लेखकों का अनुमान है कि यह क्षुद्र ग्रह के बारे में छह मील त्रिज्या में चंद्र द्वारा मनाया flares उत्पन्न करने से भी बड़ा ले जाएगा. इस बीच SGR * भी उपभोक्ता छोटे क्षुद्रग्रहों हो सकता है, लेकिन इन हाजिर करने के लिए मुश्किल हो सकता है क्योंकि flares वे उत्पन्न fainter होगा.इन परिणामों यथोचित कितने क्षुद्रग्रहों करने के लिए इस क्षेत्र में हो, यह सोचते हैं कि तारे के चारों ओर पृथ्वी के पास संख्या आकाशगंगा के केंद्र के पास संख्या के आसपास के सितारों के समान है की संभावना का आकलन मॉडल के साथ सहमत हूँ."एक वास्तविकता की जांच के रूप में, हम बाहर काम किया है कि एक खरब कुछ क्षुद्रग्रहों आकाशगंगा के जीवनकाल में 10 अरब वर्ष से अधिक किया जाना चाहिए था काला छेद से निकाल दिया" सीरा Markoff नीदरलैंड में एम्सटर्डम विश्वविद्यालय के सह लेखक ने कहा. कुल का केवल एक छोटा सा अंश का सेवन किया गया होता, तो क्षुद्रग्रहों की आपूर्ति शायद ही समाप्त हो जाएगा. "ग्रह भी एक * SGR करीबी कक्षाओं में फेंक दिया भी ज्वारीय बलों द्वारा बाधित किया जाना चाहिए, हालांकि यह बहुत कम बार क्षुद्रग्रहों के विघटन से क्या होगा, क्योंकि ग्रहों के रूप में आम नहीं हैं. ऐसे परिदृश्य एक एक्स - रे के बारे में एक सदी पहले के बारे में एक लाख का एक पहलू द्वारा पिछले एक * SGR की ब्राइटनिंग के लिए जिम्मेदार हो सकता है. हालांकि इस घटना में कई दशकों हुआ पहले एक्स - रे दूरबीन अस्तित्व, चंद्र और अन्य मिशन एक्स - रे एक एक्स - रे "प्रकाश गूंज" बंद पास बादलों को दर्शाती है की सबूत देखा है, चमक और चमक के समय का एक उपाय प्रदान."यह ग्रह के जीवन के लिए एक अचानक अंत हो जाएगा, हमारे सौर मंडल में ग्रहों कभी अनुभव होगा की तुलना में एक अधिक नाटकीय भाग्य Zubovas कहा.SGR की बहुत लंबी टिप्पणियों एक * चन्द्र के साथ बनाया जाएगा बाद में 2012 में है कि flares की आवृत्ति और चमक के बारे में मूल्यवान नई जानकारी देने और यहाँ प्रस्तावित मॉडल के लिए उन्हें समझाने का परीक्षण करने के लिए मदद करनी चाहिए. इस काम क्षुद्रग्रहों और एक * SGR के कठोर वातावरण में ग्रहों के गठन के बारे में समझ में सुधार सकता है.नासा के मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर में Huntsville, Ala, वाशिंगटन में नासा के साइंस मिशन निदेशालय के लिए चंद्र कार्यक्रम का प्रबंधन. स्मिथसोनियन Astrophysical चंद्रा वेधशाला और कैम्ब्रिज, मास से विज्ञान उड़ान संचालन नियंत्रण)
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