Ett team astronomer under ledning av forskare vid University of Birmingham, University College London och Queen's University
Belfast har upptäckt en av de mest dramatiska händelserna från ett svart hål som
setts hittills. Upptäckten presenterades tisdagen den 4 juli 2023 vid National Astronomy
Meeting i Cardiff och kommer att publiceras i Monthly Notices of the Royal
Astronomical Society.
Det svarta hålet J221951-484240 även känt som J221951 finns ca 10 miljarder ljusår bort och är en av de mest lysande transienter (astrofysiska objekt som ändrar sin ljusstyrka under en kort tidsperiod) som registrerats. Förändringen upptäcktes av Dr Samantha Oates, astronom vid University of Birmingham och hennes team i september 2019. Teamet använde Ultra-Violet and Optical Telescope som finns på Neil Gehrels Swift Observatory för att leta efter kilonovor men fann något annat (två neutronstjärnor som smälter eller en neutronstjärna som sammanslås med ett svart hål). En kilonova är vanligtvis blå vid sammanslagningen och blir mer röd i färgen under en tidsskala av dagar. Men istället för en kilonova fann de det svarta hålet J221951 som finns 10 miljarder ljusår från oss. Detta objekt var även det blått. Men ändrade inte färg eller bleknade vilket en kilonova skulle gjort.
Flera teleskop användes nu för att följa upp J221951
med syftet att hitta lösningen på vad som
skedde där och vad det var. Man använde NASA:s
rymdteleskop Swift/UVOT, Hubbleteleskopet, det sydafrikanska stora teleskopet
och ESO-anläggningar som Very Large Telescope och GROND-instrumentet på
MPG/ESO:s 2,2-metersteleskop på La Sillaobservatoriet.
Ett spektrum av J221951 sken togs med rymdteleskopet
Hubble och genom att undersöka ljusspektrumet kunde Dr Oates och hennes team
bestämma att källan är cirka 10 miljarder ljusår bort, i motsats till en gravitationsvågsignal
som även upptäcktes som visade sig vara mindre än 0,5 miljarder ljusår bort. Det
faktum att den lyser så starkt på så stort avstånd gör J221951 till en av de
mest lysande transienter som någonsin upptäckts.
Bevis tyder på att ljuskällan J221951 var ett
supermassivt svart hål som livnärde sig på omgivande material i hög hastighet.
En röd galax observerades vid platsen och J221951 överensstämmer med galaxens
centrum där ett massivt svart hål antas finnas (alla galaxer antas ha ett svart hål i sina centrala delar). Det
började lysa mycket plötsligt - cirka 10 månader före att den upptäcktes vara ett
svart hål - vilket innebar att det svarta hålet började matas mycket snabbt
efter att ha varit lugnt.
Det ultravioletta spektrumet visar
absorptionsegenskaper som överensstämmer med materia som skjuts utåt genom en
enorm frisättning av energi. Detta, i kombination med den höga ljusstyrkan gör
detta till en av de mest dramatiska aktivitetsstarter av ett svart hål som
någonsin setts.
Teamet har identifierat två möjliga mekanismer som kan förklara detta extrema utkast från ett supermassivt svart hål. Den första är att det kan ha orsakats av en tidvattenstörning - störningen från en stjärna som passerar nära det supermassiva svarta hålet. Den andra att det kan ha producerats av en aktiv galaktisk kärna som "ändrar tillstånd" från vilande till aktivt. J221951 (namnet var först på ett starkt ljussken man inte visste källan till) och skulle då vara tecken på att ett vilande svart hål i mitten av galaxen börjat dra till sig på material från en ackretionsskiva.
Dr Matt Nicholl, en medlem av teamet från Queen's
University Belfast, beskriver det som att: Vår förståelse för de olika saker
som supermassiva svarta hål kan göra har expanderat kraftigt de senaste åren
med upptäckter som stjärnor som slits sönder och dras in i svarta hål och då
ger enormt varierande ljusstyrkor. J221951 är ett av de mest extrema exemplen
hittills på ett svart hål som överraskat oss. Fortsatt övervakning av J221951
för att räkna ut den totala energifrisättningen kan göra det möjligt att få
veta om detta är en tidvattenstörning från en stjärna vid ett snabbt snurrande
svart hål, eller en ny typ av påslagning av aktivitet av ett svart hål..
Bild vikipedia. De så kallade kilonovorna som nämns
ovan är intressanta objekt därför tyckte jag att följande bild var intressant.
som visar en konstnärs intryck av neutronstjärnor som smälter samman,
producerar gravitationsvågor och resulterar i en kilonova.
