Er alt stille i det dybe rum? Ikke næppe. Takket være NASAs Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) har et internationalt team af astronomer fundet den puls, de ledte efter, og det er et mønster, der kun blev set i et andet sort hulsystem.
Dets navn er IGR J17091-3624 og det er et binært system, der består af en normal stjerne og et sort hul med en masse, der kun måler cirka tre gange solenergi. Teoretisk set er det lige ved kanten, hvor muligheden for at blive et sort hul begynder.
Her er billedet ... I dette binære system flyder udslip af gas fra den "normale" stjerne over rummet i retning af det sorte hul. Denne handling skaber en disk, hvor friktion opvarmer den til millioner af grader - frigiver røntgenstråler. Periodiske ændringer i styrken af røntgenemissioner peger mod handlingerne, der finder sted inden i gasskiven. Forskere teoretiserer, at der sker hurtige ændringer i begivenhedshorisonten ... punktet uden tilbagevenden.
IGR J17091-3624 blev opdaget, da den gik ud i udbrud i 2003. Aktuelle observationer har fået den til at blive aktiv hvert par år, og dens seneste flare begyndte i februar i år og har skabt kosmisk støv siden da. Observationer placerer det i den generelle retning af Scorpius, men astronomer er ikke sikre på en nøjagtig afstand - et sted mellem 16.000 lysår til mere end 65.000. IGR J17091-3624 er dog ikke absolut alene om dens unikke ændringer. Binært sort hul, GRS 1915 + 105, viser også et antal velordnede rytmer.
Denne animation sammenligner røntgenstrålingen 'hjerteslag' fra GRS 1915 og IGR J17091, to sorte huller, der indtager gas fra ledsagerstjerner. GRS 1915 har næsten fem gange massen af IGR J17091, som ved tre solmasser måske er det mindste sorte hul, der er kendt. En gennemløb relaterer hjerteslagene til hypotetiske ændringer i det sorte huls jet og disk. Kredit: NASA / Goddard Space Flight Center / CI Lab
”Vi tror, at de fleste af disse mønstre repræsenterer cyklusser med ophobning og udsprøjtning på en ustabil disk, og vi ser nu syv af dem i IGR J17091,” sagde Tomaso Belloni ved Brera Observatory i Merate, Italien. ”Det er meget spændende at identificere disse underskrifter i et andet sort hulsystem.”
Binær GRS 1915 har nogle meget seje egenskaber. Lige nu har astronomer observeret jetfly, der sprænges ud i modsatte retninger, hvor de krydsede med 98% af lysets hastighed. Disse stammer fra begivenhedshorisonten, hvor stærke magnetiske felter brændstof dem, og hver pulsering matcher forekomsten af jetflyene. Ved at observere røntgenspektret med RXTE, har forskere opdaget, at diskens indre skaber nok stråling til at standse gasstrømmen - en udadvind, der negerer den indadgående strøm - og lukke aktiviteten. Som et resultat gløder den indvendige disk varmt og lyst, hvilket eliminerer sig selv, når det strømmer mod det sorte hul og spark starter jetaktiviteten igen. Det er en proces, der sker på så lidt som 40 sekunder!
Lige nu er astronomer ikke i stand til at bevise, at IGR J17091 har en partikelstråle, men de regelmæssige pulsationer indikerer det. Optegnelser viser, at denne ”hjerteslag” forekommer cirka hvert femte sekund - ca. 8 gange hurtigere end dens modstykke og ca. 20 gange mere svag. Tal som dette ville gøre det til et meget lille sort hul.
”Ligesom hjertefrekvensen for en mus er hurtigere end en elefant, signalerer hjerteslag fra disse sorte huller efter deres masser,” sagde Diego Altamirano, en astrofysiker ved University of Amsterdam i Holland og hovedforfatter af et papir, der beskriver resultaterne i 4. november-udgaven af The Astrophysical Journal Letters. Det er bare begyndelsen på et fuldskala-program, der involverer RXTE, til at sammenligne oplysninger fra begge sorte huller. Endnu mere detaljerede data tilføjes også fra NASAs Swift-satellit og XMM-Newton.
”Indtil denne undersøgelse var GRS 1915 hovedsageligt en engangs, og der er kun så meget, vi kan forstå ud fra et enkelt eksempel,” sagde Tod Strohmayer, projektforsker for RXTE ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md. “Nu , med et andet system, der viser lignende typer af variation, kan vi virkelig begynde at teste, hvor godt vi forstår, hvad der sker på randen af et sort hul. ”
Original historiekilde: NASA Mission News
