NGC 1399, en elliptisk galakse omkring 65 millioner lysår fra Jorden. Kredit: NASA, Chandra

En tæt stjernernes rest er blevet revet fra hinanden af ​​et sort hul tusind gange så massivt som Solen. Hvis bekræftet, ville denne opdagelse være et kosmisk dobbeltspil: det ville være et stærkt bevis for et mellemliggende massesort hul - hvilket har været et varmt omdiskuteret emne - og vil markere første gang, at et sådant sort hul er blevet fanget, hvor en stjerne blev revet i stykker. Forskere mener, at en mystisk intens røntgenemission, kaldet en "ultraluminøs røntgenkilde" eller ULX, er ansvarlig for ødelæggelsen. ”Astronomer har ført sager for stjerner, der blev revet fra hinanden af ​​supermassive sorte huller i galaksernes centre før, men dette er det første gode bevis for en sådan begivenhed i en kugleformet klynge,” sagde Jimmy Irwin fra University of Alabama, der ledede undersøgelse.

De nye resultater kommer fra Chandra X-ray Observatory og Magellan-teleskopet og blev annonceret på det 215. American Astronomical Society-møde i dag.

Scenariet er baseret på Chandra-observationer, der afslørede ULX i en tæt klynge af gamle stjerner, og optiske observationer, der viste en særegen blanding af elementer, der er forbundet med røntgenemissionen. Sammen kan man gøre en sag om, at røntgenemissionen produceres ved affald fra en forstyrret hvid dværgstjerne, der opvarmes, når den falder mod et massivt sort hul. Den optiske emission kommer fra affald længere ud, der er oplyst af disse røntgenstråler.

Intensiteten af ​​røntgenemissionen placerer kilden i kategorien, hvilket betyder, at den er mere lysende end nogen kendt stellar røntgenkilde, men mindre lysende end de lyse røntgenkilder (aktive galaktiske kerner) forbundet med supermassive sorte huller i galaksernes kerner. ULX'ernes beskaffenhed er et mysterium, men et antydning er, at nogle ULX'er er sorte huller med masser mellem omkring hundrede og flere tusind gange solens sol, et interval mellem mellemstore sorte huller og supermassive sorte huller placeret i kernerne af galakser.

Denne ULX er i en kugleformet klynge, NGC 1399, en elliptisk galakse omkring 65 millioner lysår fra Jorden, som er en meget gammel og overfyldt konglomeration af stjerner. Astronomer har mistanke om, at kugleformede klynger kan indeholde sorte huller i mellemmasse, men afgørende bevis for dette har været undgås.

Irwin og hans kolleger opnåede optiske spektre af genstanden ved hjælp af Magellan I og II-teleskoper i Las Campanas, Chile. Disse data afslører emission fra gas rig på ilt og nitrogen, men intet brint, et sjældent sæt signaler fra kugleformede klynger. De fysiske forhold, der er trukket fra spektrene, antyder, at gassen kredser rundt om et sort hul på mindst 1.000 solmasser. Den rigelige mængde ilt og fravær af brint tyder på, at den ødelagte stjerne var en hvid dværg, slutfasen af ​​en soltype-stjerne, der har brændt sit brint, hvilket efterlader en høj koncentration af ilt. Det nitrogen, der ses i det optiske spektrum, forbliver en gåte.

”Vi tror, ​​at disse usædvanlige underskrifter kan forklares med en hvid dværg, der forvillede sig for tæt på et sort hul og blev revet i stykker af de ekstreme tidevandsstyrker,” sagde medforfatter Joel Bregman fra University of Michigan.

Teoretisk arbejde antyder, at den tidevandsforstyrrelse-inducerede røntgenemission kunne forblive lys i mere end et århundrede, men det skulle falme med tiden. Indtil videre har holdet observeret, at der har været et 35% fald i røntgenemission fra 2000 til 2008.

Irwin sagde på dagens pressekonference, at en ny undersøgelse, der lige er kommet i gang, vil se efter flere globulære klynger med røntgenkilder.

Kilder: Chandra, AAS-møde