Astronomy Picture of the Day
Discover the cosmos! Each day a different image or photograph of our fascinating universe is featured, along with a brief explanation written by a professional astronomer.2013 November 20
Illustration Credit: NASA, CXC, M. Weiss
Explanation: What are black hole jets made of? Many black holes in stellar systems are surely surrounded by disks of gas and plasma gravitationally pulled from a close binary star companion. Some of this material, after approaching the black hole, ends up being expelled from the star system in powerful jets emanating from the poles of the spinning black hole. Recent evidence indicates that these jets are composed not only electrons and protons, but also the nuclei of heavy elements such as iron and nickel. The discovery was made in system 4U1630-47 using CSIRO’s Compact Array of radio telescopes in eastern Australia, and the European Space Agency's Earth-orbiting XMM-Newton satellite. The 4U1630-47 star system is depicted above in an artist's illustration, with a large blue star on the right and jets emanating from a black hole in the center of the accretion disc on the left. Although the 4U1630-47 star system is thought to contain only a small black hole -- a few times the mass of our Sun -- the implications of the results may be larger: that black holes of larger sizes might also be emitting jets of massive nuclei into the cosmos.
Tomorrow's picture: a minotaur's trail
NYSC: 4U1630-47 항성계의 중원소 방출 제트
블랙홀 제트는 무엇으로 만들어져 있을까? 항성계에서 보게 되는 블랙홀 중에는, 동반성에서 주성으로 중력에 의해 끌려 들어온 가스와 플라스마가 이루는 회전 원반으로 둘러싸여 있는 것들이 많이 있다. 원반 물질의 일부는 블랙홀에 가까이 끌려온 후에 강력한 제트의 형태로 해당 항성계에서부터 블랙홀의 회전 축 양끝을 통해 밖으로 밀려난다. 최근 알려진 증거들에 의할 것 같으면, 제트 물질이 전자와 양성자 뿐 아니라 철이나 니켈과 같은 중원소의 핵도 포함한다고 한다. 이러한 사실은 호주 동부에 있는 CSIRO의 전파 망원경 배열과 ESA의 지구궤도 위성 XMM-Newton으로 4U1630-47계를 관측하여 처음으로 알려진 것이다. 화가의 상상이 그려낸 항성계 4U1630-47의 모습이 위의 영상에 담겨 있다. 영상 오른쪽에 질량이 큰 청색별이 보인다. 강착 원반 한복판에 있는 블랙홀이 회전축 쌍방으로 세차게 내뿜는 제트가 영상 왼쪽에서 자신의 극적인 모습을 내보이고 있다. 4U1630-47 항성계의 블랙홀은 태양의 겨우 몇 배에 불과한 작은 질량을 소유한 것이지만, 이 블랙홀의 관측 결과의 함의는 훨씬 크다고 하겠다. 이보다 큰 블랙홀들도 중원소의 핵들로 이뤄진 제트를 우주 공간으로 방출할 것으로 예상되기 때문이다.