I denne uge annoncerede astronomer påvisning af en sjælden begivenhed, hvor en stjerne blev revet ned til flis af et massivt sort hul i hjertet af en fjern dværg galakse. Beviserne blev præsenteret onsdag 8. januarth i den igangværende 223rd møde i American Astronomical Society, der afholdes denne uge i Washington D.C.
Selvom andre tilfælde af stjerner af død ved hænderne på sorte huller tidligere har været vidne til, har Chandra måske været den første til at dokumentere et mellemliggende sort hul i hjertet af en dværg galakse “i akten”.
Resultaterne spænder over observationer udført af det rumbaserede Chandra røntgenobservatorium i en periode fra 1999 til 2005. Søgningen er en del af en arkivundersøgelse af observationer og afslørede ingen yderligere udbrud efter 2005.
”Vi kan ikke se stjernen blive revet i stykker af det sorte hul, men vi kan spore, hvad der sker med stjernens rester,” sagde University of Alabamas Peter Maksym i en nylig pressemeddelelse. En sammenligning med lignende begivenheder, der ses i større galakser, sikkerhedskopierer afgørelsen om ”død ved sort hul”. Et konkurrerende hold ledet af Davide Donato kiggede også på arkivdata fra Chandra og Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) sammen med supplerende observationer fra Canada-Frankrig-Hawaii-teleskopet for at bestemme værtsgalakseens lysstyrke og opnåede lignende resultater.
Dværg galaksen i Abell 1795-klyngen, der blev observeret, har navnet WINGS J134849.88 + 263557.5 eller WINGS J1348 for kort. Abell 1795-klyngen er omkring 800 millioner lysår fjern.
WINGS angiver galaksens medlemskab af WIde-feltet i nærheden af Galaxy-klyngeundersøgelsen, og den telefonnummerlignende betegnelse er galakens position på himlen i højre opstigning og deklination.
Som de fleste galakser forbundet med galakseholdklynger, er WINGS J1348 en dværggalakse sandsynligvis mindre end vores egen satellitgalakse, kendt som den store magellanske sky. Abell 1795-klyngen er placeret i stjernebilledet Boötes, og WINGS J1348 har en ekstremt svag visuel styrke på +22,46.
"Forskere har søgt efter disse mellemliggende massesorte huller i årtier," sagde NASAs Davide Donato i en nylig pressemeddelelse "Vi har masser af bevis for små sorte huller og meget store, men disse mellemstore har været svært at pin ned."
Maksym bemærker i et interview med Space Magazine at dette ikke er den første detektion af et sort hul i mellemmassen, som er en klasse af sorte huller, der ofte kaldes ”det meste” manglende led mellem stjernemasse og supermassive sorte huller.
Masseområdet for mellemliggende sorte huller er generelt bundet til 100 til en million solmasser.
Det, der gør begivenheden vidne af Chandra i WINGS J1348, er, at astronomer formåede at fange en sjælden flod i flod, i modsætning til et supermassivt sort hul i kernen i en aktiv galakse.
”Det meste af tiden spiser sorte huller meget lidt, så de kan skjule sig meget godt,” sagde Maksym på AAS-mødet onsdag.
Denne opdagelse skubber grænserne for, hvad vi kender til mellemliggende sorte huller. Ved at dokumentere et observeret antal tidevandsflarehændelser kan det udledes, at et antal inaktive sorte huller også må lurer i galakser. Det forudsagte antal tidevandshændelser, der opstår, har også konsekvenser for den eventuelle detektion af tyngdekraftsbølger fra de nævnte fusioner.
Og flere eksempler på disse typer røntgenfladebegivenheder kunne også vente på at blive afsløret i Chandra-dataene.
“Chandra har taget en hel del billeder i løbet af de sidste 13 år og samarbejdspartnere, og jeg har et løbende program for at se efter mere tidevandsopblussen,” fortalte Maksym Space Magazine. ”Vi har fundet en anden på denne måde, fra en større galakse, og håber at finde mere. Abell 1795 var et særligt godt sted at se på, fordi der som en kalibreringskilde var masser af billeder. ”
Brug af Chandra-data var også ideel til undersøgelsen, fordi dens rumlige opløsning gjorde det muligt for forskere at finde en individuel galakse i klyngen. Maksym bemærker også, at selvom det er svært at få opfølgningsobservationer af begivenheder baseret på arkivdata, kan fremtidige missioner dedikeret til røntgenstronomi med bredere synsfelt muligvis skure himlen på udkig efter sådanne tidevandssprængende begivenheder.
NuSTAR-satellitten var det seneste røntgenobservatorium, der blev lanceret i 2012. NASAs Extreme Ultraviolet Explorer hentede en stærk ultraviolet kilde i 1998 lige omkring tidevandens flarehændelse, og ESAs XMM-Newton-satellit kan muligvis have opdaget begivenheden i 2000 såvel.
Dette var også en af de mindste galakser nogensinde observeret at indeholde et sort hul. Maksym bemærkede på onsdagens pressekonference, at en alternativ forklaring kunne være et supermassivt sort hul i en lille galakse, der bare "knebede" på en forbipasserende stjerne, men sagde, at nye data fra Gemini-observatoriet ikke understøtter dette.
”Det ville være som at kigge ind i et hundehus og finde en stor ogre, der er proppet derinde,” sagde Maksym på onsdagens pressekonference.
Denne opdagelse giver værdifuld indsigt i arten af mellemliggende masse sorte huller og deres dannelse og opførsel. Hvilke andre undvigende kosmologiske beasties ligger og venter på at blive opdaget i arkiverne?
Tillykke til Maksym og hold med denne spændende nye opdagelse og vidne til en sjælden himmelsk begivenhed!
