Lysekkoet af en røntgenstråling fra kernen i en galakse er blevet observeret. Da stjernen blev trukket ind i det sorte hul, blev dets materiale indsprøjtet i det sorte huls tiltrædelsesskive, hvilket forårsagede et pludseligt udbrud af stråling. Den resulterende røntgenstråleemission blev observeret, da den ramte lokale stjernegasser og frembragte lysekko. Denne begivenhed giver os en bedre indsigt i, hvordan stjerner spises af supermassive sorte huller og giver en metode til at kortlægge strukturen af galaktiske kerner. Forskere mener nu, at de har observationsbevis for det undvigende molekylær torus der menes at omringe aktive supermassive sorte huller.
Der er observeret lysekko fra fjerne galakser før. Ekkoerne fra en supernova, der fandt sted for 400 år siden (det er nu observeret som supernovaresten SNR 0509-67.5) blev kun lige observeret her på Jorden, efter at supernovaemissionerne sprang ud af galaktisk stof. Dette er dog første gang, at de energiske emissioner fra en pludselig tilstrømning af stof til en supermassiv sorte hul-akkretionsskive er blevet observeret, der gentager gasser i galaktiske kerner. Dette er et stort skridt i retning af at forstå, hvordan stjerner fortæres af supermassive sorte huller. Derudover fungerer ekkoet som et søgelys og fremhæver den mørke stjernemateriale mellem stjernerne og afslører en struktur, vi aldrig har set før.
Denne nye forskning blev udført af et internationalt team ledet af Stefanie Komossa fra Max Planck Institute for udenjordisk fysik i Garching, Tyskland ved hjælp af data fra Sloan Digital Sky Survey. Komossa sammenligner denne observation med at belyse en mørk by med et fyrværkeri:
“At studere kernen i en normal galakse er som at se på New York-skyline om natten under en strømafbrydelse: Du kan ikke lære meget om bygninger, veje og parker. Situationen ændres f.eks. Under et fyrværkeri. Det er nøjagtigt det samme, når et pludseligt udbrud af højenergistråling oplyser en galakse.”- Stefanie Komossa
Et stærkt røntgenbillede som dette kan være meget svært at se, da det er kortvarige emissioner, men en enorm mængde information kan opnås ved at se en sådan begivenhed, hvis astronomer er hurtige nok. Ved at analysere graden af ioniserings- og hastighedsdata i de spektroskopiske emissionslinier for det gentagne lys, var Max Planck-fysikerne i stand til at udlede flare-lokaliseringen. Inden for emissionslinjerne findes atomernes kosmiske "fingeraftryk" ved kilden til emissionen, hvilket fører dem til den galaktiske kerne, hvor det antages at et supermassivt sort hul bor.
Standardmodellen for galaktiske kerner (a.k.a. samlet model for aktive galakser) forudsig en "molekylær torus", der omgiver den sorte huls akkretionsskive. Disse nye observationer af galaksen ved navn SDSSJ0952 + 2143 ser ud til at vise røntgenstråling blev reflekteret af den galaktiske molekylære torus (med stærke jernemissionslinjer). Dette er første gang, at tilstedeværelsen af en mulig torus er blevet set, og hvis bekræftet, vil astrofysikere have deres observationsbevis for denne teoretiske mulighed, hvilket styrker standardmodellen. Derudover kan brugen af akkretionsdisk-fakler hjælpe forskere, når de forsøger at kortlægge strukturen af andre molekylære toruer.
At styrke observationen af ekko-røntgenemission fra torus er muligheden for at se variable infrarøde emissioner. Denne emission betyder et "sidste opfordring til hjælp" ved, at den støvede sky hurtigt opvarmes af de hændende røntgenstråler. Støvet vil være blevet fordampet kort efter.
Men hvordan ved de, at det var en stjerne, der faldt ind i akkretionsdisken? Ud over de stærke jernledninger er der mærkelige brintemissionsledninger, som aldrig før har været set. Dette er et stærkt bevis på, at det er affaldet fra en stjerne, der kom for tæt på det sorte hul, idet det fjernede brintbrændstoffet.
Selvom røntgenstrålingen er aftaget, observeres galaksen fortsat af røntgensatellitten Chandra. Svage, men målbare røntgenemissioner observeres måske som tegn på, at stjernen stadig føres til akkretionsskiven. Det ser ud til, at måling af denne svage emission også kan være til nytte, hvilket gør det muligt for forskere at fortsætte med at kortlægge den molekylære torus længe efter den indledende stærke røntgenemission er afsluttet.
Kilder: arXiv, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
