Google

Translate blog

torsdag 4 maj 2023

Ett Svart hål slukar bit för bit av närliggande stjärnor o kastar ut resterna i rymden

 


Det antas nu att svarta hål av medelstor storlek och medelmassa kan dra åt sig stjärnor och ta några bitar av dessa för att sedan kasta ut resterna ut i galaxen. Det låter konstigt men i en ny Northwestern University-ledd studie fann man detta.

Det var i nya 3D-datorsimuleringar astrofysiker modellerade svarta hål med varierande massa och placerade sedan stjärnor (ungefär av storleken av vår sol) i dess väg för att se vad som hände.

Forskarna upptäckte då att när en stjärna med medelstor massa närmar sig ett svart hål fastnar den initialt i en bana runt det svarta hålet. Därefter drar det svarta hålet materia från stjärnan. Varje gång stjärnan gör ett varv runt hålet drar det svarta hålet ytterligare mer från stjärnan så småningom finns inget kvar förutom stjärnans missformade och täta kärna.

Då kastar det svarta hålet ut denna rest tillbaks ut i galaxen.

Datasimuleringarna visar inte bara detta okända beteende hos svarta hål med av denna medelstorlek och massa, de ger också astronomer nya ledtrådar till att hitta dessa medelstora svarta hål.

Vi kan inte observera svarta hål direkt eftersom de inte avger något ljus, påtalar Northwesterns Fulya Kıroğlu som ledde studien och tillägger. Istället måste vi för att hitta dem söka efter tecken på samspelet mellan svarta hål och miljön omkring detta. Vi fann att stjärnor genomgår flera passager runt hålet innan stjärnkärnan kastas iväg. Efter varje passage förlorar de massa vilket orsakar ljus då de slits isär. Varje utbrott är ljusare än föregående vilket skapar en signatur som kan hjälpa astronomer att hitta dem.

Medan astrofysiker har bevisat förekomsten av svarta hål med låg och hög massa har svarta hål med mellanliggande massa förblivit svårfångade. De små svarta hålen blev till då supernovor kollapsade och är stjärnresterna efter en sådan händelse. De har ungefär 3 till 10 gånger större  massa än vår sol. I andra änden av spektrumet är supermassiva svarta hål. De som finns i galaxernas centrum med miljoner till miljarder gånger högre i massa än vår sol.

Om svarta hål med medelhög massa existerar (inget har ännu hittats) skulle de passa någonstans i mitten - 10 till 10 000 gånger mer massiva än små svarta hål men inte alls lika massiva som supermassiva svarta hål. Även om dessa svarta hål med medelmassa teoretiskt bör existera, har astrofysiker ännu inte hittat bevis på det.

Deras existens diskuteras fortfarande beskriver Kıroğlu det. Astrofysiker har upptäckt troliga bevis på att de existerar men fynden kan förklaras utifrån  andra mekanismer. Till exempel kan det som verkar vara ett svart hål med medelstor massa vara ackumuleringen från svarta hål av stjärnmassa (små svarta hål).

För att utforska beteendet hos dessa undvikande objekt utvecklade Kıroğlu och hennes team nya hydrodynamiska simuleringar. Först skapade de en modell av en stjärna. Sedan skickade de stjärnan mot det svarta hålet och beräknade gravitationskraften som verkar på partiklarna i stjärnan.

"Vi kan beräkna specifikt vilken partikel som är bunden till stjärnan och vilken partikel som störs (eller inte längre är bunden till stjärnan)", säger Kıroğlu.

Genom dessa simuleringar upptäckte Kıroğlu och hennes team att stjärnor kunde kretsa kring ett svart hål med medelhög massa så många som fem gånger innan de slutligen kastades därifrån. För varje gång stjärnan passerar det svarta hålet förlorar stjärnan mer och mer av sin massa då den slits isär. Sedan föser det svarta hålet resterna bort från hålet i otrolig hastighet - ut i galaxen (kan det vara en effekt av gravitationskollaps som gör detta?).

Det är fantastiskt att stjärnan inte blir helt sönderriven, påtalar Kıroğlu. Vissa stjärnor kan ha tur och överleva närkontakten. Utkastningshastigheten är så hög att dessa stjärnor kan identifieras som hyperhastighetsstjärnor något som har observerats i galaxers centrum.

Men förklaringen på vad som gör att inte hela stjärnan slukas finns ännu inte heller varför stjärnkärnan kastas iväg. Kanske min antydan är en möjlig forskningsidé? Se kursiv stil ovan.

Bild https://creazilla.com/

Inga kommentarer: