Swift J1745-26, med en skala fra månen, som den ville se ud i synsfeltet fra Jorden. Krimm
Tilbage i midten af september handlede Swift-satellitten om sin multi-bølgelængde med at se efter udbrud af lyse gammastråler, røntgenstråler, ultraviolette eller optiske begivenheder på himlen, da den opdagede en stigende tidevand af høj energi Røntgenstråler fra en kilde mod midten af vores Mælkevejen. Men dette var anderledes end enhver anden burst, som satellitten havde opdaget, og efter at have observeret begivenheden i et par dage, vidste astronomer, at dette måtte være en sjælden røntgen nova. Hvad det betød var, at Swift havde opdaget tilstedeværelsen af et tidligere ukendt stjernemasse sort hul.
”Lyse røntgen novæer er så sjældne, at de i det væsentlige er begivenheder, der er engang en gang, og dette er den første, som Swift har set,” sagde Neil Gehrels fra Goddard Space Flight Center, missionens vigtigste efterforsker. ”Dette er virkelig noget, vi har ventet på.”
Objektet blev opkaldt Swift J1745-26 efter koordinaterne for dens himmelposition, novaen er placeret et par grader fra centrum af vores galakse mod stjernebilledet Skytten. Mens astronomer ikke kender dens nøjagtige afstand, tror de, at objektet befinder sig ca. 20.000 til 30.000 lysår væk i galaksens indre region.
En røntgen nova er en kortvarig røntgenkilde, der pludselig vises i himlen og stiger dramatisk i styrke over en periode på et par dage og derefter aftager og falmer ud over et par måneder. I modsætning til en traditionel nova, hvor den kompakte komponent er en hvid dværg, skyldes en røntgen nova af materiale - normalt gas - der falder ned på en neutronstjerne eller et sort hul.
Den hurtigt lysende kilde udløste Swift's Burst Alert Telescope to gange om morgenen den 16. september og igen den næste dag.
Jordbaserede observatorier opdagede infrarøde emissioner og radioemissioner, men tykke skyer med skjule støv har forhindret astronomer i at fange Swift J1745-26 i synligt lys.
Nova toppede sig i hårde røntgenstråler - energier over 10.000 elektron volt, eller flere tusinde gange så meget som synligt lys - den 18. september, da den nåede en intensitet svarende til den berømte Crab Nebula, en supernova rest, der fungerer som en kalibreringsmål for højenergiobservatorier og betragtes som en af de lyseste kilder ud over solsystemet ved disse energier.
Selv når den dæmpede ved højere energier, blev novaen lysere i den lavere energi eller blødere emissioner, der blev opdaget af Swifts røntgenteleskop, en opførsel typisk for røntgen novæer. På onsdag var Swift J1745-26 30 gange lysere i bløde røntgenstråler, end da den blev opdaget og fortsatte med at lysne.
”Det mønster, vi ser, ses i røntgen novæer, hvor det centrale objekt er et sort hul. Når røntgenstrålerne forsvinder, håber vi at måle dens masse og bekræfte dens sorte hulstatus, ”sagde Boris Sbarufatti, en astrofysiker ved Brera Observatorium i Milan, Italien, der i øjeblikket arbejder med andre Swift-teammedlemmer ved Penn State på University Park, Pa.
Her sker der normalt i begivenheder som denne: Det sorte hul er en del af et binært system med en normal sollignende stjerne. En strøm af materiale strømmer ind i en akkretionsskive omkring det sorte hul. Normalt spiraler disken med gas jævnt ind i det sorte hul, opvarmes og producerer en stabil røntgenstråle. Men nogle gange holdes materialet af ukendte årsager i de ydre regioner, holdes tilbage af en eller anden mekanisme, næsten som en dæmning. Når der er samlet nok gas, bryder dæmningen op, og en strøm af gas strømmer mod det sorte hul, hvilket skaber røntgen nova-udbrud.
”Hver udbrud rydder den indvendige disk, og med lidt eller ingen ting, der falder mod det sorte hul, ophører systemet med at være en lys kilde til røntgenstråler,” sagde John Cannizzo, en Goddard-astrofysiker. "Tiår senere, efter at der er samlet nok gas i den ydre disk, skifter den igen til sin varme tilstand og sender en strøm af gas mod det sorte hul, hvilket resulterer i et nyt røntgenudbrud."
Dette fænomen, kaldet den termisk-viskøse grænsecyklus, hjælper astronomer med at forklare forbigående udbrud over en lang række systemer, fra protoplanetære diske omkring unge stjerner, til dværg novæer - hvor det centrale objekt er en hvid dværgstjerne - og endda lysemission fra supermassiv sorte huller i hjertet af fjerne galakser.
Det anslås, at vores galakse skal have omkring 100 millioner sorte huller i stjernemasse. De fleste af disse er usynlige for os, og kun omkring et dusin er identificeret.
Swift opdager omkring 100 bursts om året. Burst Alert-teleskopet registrerer GRB'er og andre begivenheder og bestemmer nøjagtigt deres positioner på himlen. Swift videresender derefter et 3 arkminutt positionsestimat til jorden inden for 20 sekunder efter den første detektion, hvilket giver jordbaserede observatorier og andre rumobservatorier mulighed for også at observere begivenheden. Selve Swift-rumfartøjet "hurtigt" - inden for mindre end ca. 90 sekunder - og autonomt gentegner sig selv for at bringe burst-placeringen inden for synsfeltet for den følsomme smalle felt røntgen og UV / optiske teleskoper for at observere efterglødet og indsamle data .
Kilde: NASA
