Astrofysikere har oppdaget endringer i lysstyrken til lyset observert i utkanten av et av de sorte hullene nærmest oss, som ligger i en avstand på 9600 lysår fra Jorden.
Forskere var interessert i det binære stjernesystemet MAXI J1820+070, oppdaget av det japanske røntgenteleskopet om bord på den internasjonale romstasjonen i 2018. Som regel inneholder slike binære systemer en lavmassestjerne, lik vår sol, og et mye mer kompakt objekt - det kan være en hvit dverg, en nøytronstjerne eller et svart hull. MAXI J1820+070 inneholder et sort hull som er minst 8 ganger massen av solen vår.
Lyskurven analysert av forskere ble oppnådd av astroamatører i løpet av nesten et år med observasjoner rundt om i verden. Stjernen i MAXI J1820+070 er en av de tre lyseste røntgenstjernene som noen gang er observert. Dette er ikke bare fordi det er ekstremt nært jorden, men også fordi det er vellykket plassert utenfor planet til Melkeveisgalaksen vår. Fordi det forble lyst i mange måneder, var et stort antall mennesker i stand til å observere det.
Men nesten 3 måneder etter starten av blusset skjedde noe uventet - lyskurven så ut til å gjennomgå en enorm modulering med en periode på rundt 17 timer - en dobling av lysstyrken ble observert på toppen. Samtidig var det ingen endringer i røntgenområdet. Selv om små kvasi-periodiske synlige modulasjoner har blitt observert i det siste under andre røntgenutbrudd, har ingenting som dette blitt observert før. Hva forårsaket en slik uvanlig oppførsel?
Materiale fra stjernen trekkes av den kompakte gjenstanden inn i akkresjonsskiven av spiralgass som omgir den. Faser oppstår når materialet i skiven varmes opp, samler seg på et sort hull og frigjør enorme mengder energi før de krysser hendelseshorisonten. Denne prosessen er kaotisk og svært variabel, med tidsskalaer som varierer fra millisekunder til måneder.
Når en enorm røntgenstråle kommer ut av et veldig nært sort hull og deretter bestråler det omkringliggende materialet, spesielt akkresjonsskiven, og varmer det opp til en temperatur på rundt 10 tusen K, er strålingen i det optiske området, spesielt vi se lyset som sendes ut. Det er derfor, når intensiteten til røntgenblitsen avtar, reduseres også det synlige lyset.
Det var bare én mulig forklaring: en enorm strøm av røntgenstråling bestrålte akkresjonsskiven og forårsaket dens forvrengning, noe som ga en sterk økning i arealet, som et resultat av at lysstrømmen også økte. Denne oppførselen har blitt observert før i røntgenbinærfiler med mer massive stjerner, men aldri i systemer med et sort hull og en lavmassestjerne.
Astrofysikere vet om flere dusin binære systemer med sorte hull i vår galakse, med masser i området 5-15 solmasser. De vokser også ved å samle stoff.
Les også:
- "Enhjørning" sorte hullet kan være det minste og nærmest jorden
- Det sorte hullet ble plutselig mørkere, og ingen vet hvorfor