Когда космический аппарат OSIRIS-REx работал на орбите астероида Бенну, один из его бортовых приборов “краем глаза” случайно заметил чёрную дыру.
Произошло это во время интенсивного исследования астероида в рентгеновских лучах с помощью спектрометра REXIS. Прибор случайно поймал рентгеновские лучи от недавно вспыхнувшей чёрной дыры звёздной массы. В то время как вспышка произошла на расстоянии 30 тысяч световых лет, видна она была как раз у лимба астероида Бенну на краю поля зрения прибора.
Эта анимация показывает рентгеновский всплеск чёрной дыры MAXI J0637-043, обнаруженный прибором REXIS на космическом аппарате OSIRIS-REx, когда он проходит через линию видимости REXIS. Поначалу вспышка интенсивна, но постепенно затухает. Анимация была построена с использованием данных, собранных рентгеновским спектрометром во время наблюдений за пространством вокруг астероида Бенну 11 ноября 2019. Источник: NASA/Goddard/University of Arizona/MIT/Harvard
REXIS это прибор, разработанный студентами и предназначенный для измерения рентгеновского излучения, которое Бенну испускает в ответ на поступающее солнечное. Однако его главная цель – подготовить следующее поколение учёных и инженеров, дав им реальный практический опыт работы в космической миссии. Как оказалось, студенты получили лучший опыт в своей жизни: они нашли нечто совершенно неожиданное.
“Мы решили обучить студентов реалиям того, как конструировать и управлять космическими приборами. Оказывается, величайший урок – всегда быть готовым для неожиданностей”, – профессор Массачусетского технологического института Ричард Бинцель, специалист по приборам эксперимента REXIS.
Выявление чёрной дыры произошло прошлой осенью, 11 ноября 2019 года, как раз во время того, как REXIS искал возможные рентгеновские лучи, исходящие от поверхности Бенну. Вместо этого прибор захватил рентгеновские лучи, исходящие из точки, расположенной на краю астероида.
“Наши первоначальные проверки не показали ранее занесенного в каталог объекта в данном положении в пространстве”, – сказал Бранден Аллен, научный сотрудник Гарвардского университета и научный руководитель студентов, именно он первым обнаружил источник в данных REXIS.
Свечение, появившееся в данных REXIS, оказалось недавно вспыхнувшей чёрной дырой, а именно рентгеновскими релятивистскими струями, исходящими из его полюсов. Вспышка была подтверждена японским телескопом MAXI, а также телескопом НАСА Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), оба находятся на борту Международной Космической Станции.
Наблюдения с помощью всех трёх приборов выявил интересный побочный эффект: в то время как MAXI и NICER обнаружили вспышку с низкой околоземной орбиты, REXIS обнаружил ту же самую активность в миллионах километров от Земли, находясь на орбите Бенну, что является первым таким всплеском, когда-либо обнаруженным из межпланетного пространства.
“Обнаружение этого рентгеновского всплеска – момент гордости для команды REXIS. Это означает, что наш прибор работает так, как ожидалось, и на уровне, предъявляемым к научным инструментам НАСА”, – Мадлен Ламберт, аспирант Массачусетского технологического института, она разработала последовательность команд работы прибора, которая по счастливой случайности обнаружила чёрную дыру.
Рентгеновские лучи можно наблюдать только из космоса, поскольку атмосфера нашей планеты защищает нас (да и приборы) на Земле от рентгеновских лучей, исходящих из космоса. Рентгеновское излучение, обнаруженное REXIS, возникло, когда чёрная дыра притянула материю от обычной звезды, вращающейся вокруг неё. По мере того как вещество, двигаясь по спирали, распределяется в виде аккреционного диска, окружающего чёрную дыру, высвобождается огромное количество энергии в основном в виде рентгеновских лучей.
REXIS имеет габариты размером с обычную коробку для обуви и представляет собой совместный эксперимент, проведенный студентами и исследователями из Массачусетского технологического института и Гарварда, которые предложили концепцию, сконструировали и эксплуатируют этот инструмент.
Тем временем у астероида Бенну будет совершать низковысотный облёт места, названного Nightingale, которое было выбрано в качестве лучшей площадки для сбора образцов грунта, запланированного на август 2020 года. Участок Nightingale расположен в кратере на высоких широтах в северном полушарии Бенну.
Эти наблюдения будут проводиться с высоты в 250 метров с целью сбора изображений объекта в высоком разрешении, чтобы команда могла определить наилучшие районы для сбора образца.
По информации Universe Today.
Источник: