Da en stjerne led et urimeligt dødsfald ved hænderne på et skjult sort hul, opdagede astronomer dets dolefulde, ululerende væld - i nøglen til D-skarp, ikke mindre - fra 3,9 milliarder lysår væk. Den resulterende ultraluminøse røntgenstråling afslørede det supermassive sorte huls tilstedeværelse i midten af en fjern galakse i marts 2011, og nu kunne informationen bruges til at studere virkeligheden i sorte huller, generel relativitet og et koncept først foreslået af Einstein i 1915.
I centrum af mange spiralgalakser (inklusive vores egne) ligger universets ubestridte monstre: utroligt tætte supermassive sorte huller, der indeholder de ækvivalente masser af millioner af solskinser pakket i områder, der er mindre end diameteren til Mercurys bane. Mens nogle supermassive sorte huller (SMBH'er) omgiver sig med enorme kredsende skiver af overophedet materiale, som til sidst vil spiral indad for at fodre deres umættelige appetit - alt imens de udsender ostentatiske mængder af højenergistråling under processen - andre lurer i mørket, perfekt kamufleret mod pladsens mørke og mangler sådanne strålende banketopslag. Hvis et objekt skulle befinde sig for tæt på et af disse såkaldte “inaktive” stjernekropper, ville det blive revet til flis af de intense tidevandskræfter skabt af det sorte huls tyngdekraft, og dens materiale bliver til en røntgenstrålende akkretionsskive og partikelstråle i en kort tid.
En sådan begivenhed fandt sted i marts 2011, da forskere, der brugte NASAs Swift-teleskop, opdagede en pludselig opblussen af røntgenstråler fra en kilde beliggende næsten 4 milliarder lysår væk i stjernebilledet Draco. Opblussen, kaldet Swift J1644 + 57, viste den sandsynlige placering af et supermassivt sort hul i en fjern galakse, et sort hul, der indtil da forblev skjult, indtil en stjerne vågede sig for tæt og blev et let måltid.
Se en animation af begivenheden nedenfor:
Den resulterende partikelstråle, skabt af materiale fra stjernen, der blev fanget i det sorte huls intense magnetfeltlinjer og blev sprængt ud i rummet i vores retning (med 80-90% lysets hastighed!), Var det, der oprindeligt tiltrakkede astronomer ' opmærksomhed. Men yderligere forskning på Swift J1644 + 57 med andre teleskoper har afsløret nye oplysninger om det sorte hul, og hvad der sker, når en stjerne møder slutningen.
(Læs: Det sorte hul, der slukede en skrigende stjerne)
Navnlig har forskere identificeret, hvad der kaldes en kvasi-periodisk svingning (QPO), der er indlejret i akkretionsdisken til Swift J1644 + 57. At kaste sig ved 5 mhz, i virkeligheden er det lavfrekvente råb fra en myrdet stjerne. Oprettet af udsving i frekvenserne af røntgenemissioner, kan en sådan kilde nær begivenhedshorisonten for et supermassivt sort hul give ledetråde til hvad der sker i det dårligt forståede område tæt på et sort huls point-of-no-return.
Einsteins teori om generel relativitet foreslår, at rummet i sig selv omkring et massivt roterende objekt - som en planet, stjerne eller, i ekstremt tilfælde, et supermassivt sort hul - trækkes med på turen (Lense-Thirring-effekten.) Mens dette er vanskeligt at opdage omkring mindre massive kroppe ville et hurtigt roterende sort hul skabe en meget mere markant effekt ... og med en QPO som benchmark inden for SMBH's disk kunne den resulterende præcession af Lense-Thirring-effekten teoretisk måles.
Hvis noget, kan yderligere undersøgelser af Swift J1644 + 57 give indsigt i mekanikken for generel relativitet i fjerne dele af universet såvel som milliarder af år i fortiden.
Se holdets originale papir her, før forfatter af R.C. Reis fra University of Michigan.
Tak til Justin Vasel for hans artikel om Astrobites.
Billede: NASA. Video: NASA / GSFC
