Nytt rön om svarta hål

 

Ett internationellt team av forskare där UNLV (UNIVERSITY OF NEVADA, LAS VEGAS) -astrofysikern Bing Zhang ingick rapporterade den 26 juli i tidskriften Nature en dedikerad observationskampanj av den galaktiska mikrokvasaren GRS 1915 + 105. Teamet avslöjade funktioner i ett mikrokvasarsystem (en aktiv galaxkärna som beroende på storlek kallas kvasar eller som ovan om den är av mindre slag mikrokvasar) som aldrig tidigare har setts. 

Med hjälp av Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) i Kina upptäcktes för första gången en kvasiperiodisk svängningssignal (QPO) i radiobandet från detta mikrokvasarsystem. QPO är ett fenomen som astronomer använder söker efter för att förstå hur stjärnsystem som svarta hål fungerar. Medan de tidigare har observerat röntgenstrålning från mikrokvasarer är radiobandstrålning unik.

Den märkliga QPO-signalen har en grovt räknat period på 0,2 sekunder (frekvens på cirka 5 Hertz), beskriver Wei Wang, professor vid Kinas Wuhan University vilken var den som ledde teamet som gjorde upptäckten. En signal som denna är unik och dyker bara upp under speciella fysiska förhållanden. Teamet hade turen att fånga signalen två gånger - i januari 2021 respektive juni 2022.

Enligt UNLV: s Zhang, chef för Nevada Center for Astrophysics kan denna unika signal vara det första beviset på aktivitet från en strålkälla som uppkommit i ett svart hål som är binär med en stjärna. Under vissa förhållanden lanserar vissa binära system där en stjärna och eyy svart hål finns och stjärnan kretsar runt hålet en stråle av en blandning av parallella strålar bestående av laddad materia och ett magnetfält som rör sig med nästan ljusets hastighet.

Där en ackretionskiva finns i svarta hålsystem (binära system) genomströmmar röntgenstrålar vanligtvis ackretionsskivan runt det svarta hålet medan radioemission vanligtvis skjuts upp från  ackretionsskivan och det svarta hålet, beskriver Zhang. 

Röntgenstrålningen här strålar  ut i olika riktningar och återgår sedan till den ursprungliga riktningen en gång var 0,2 sekund.

Zhang beskriver att en felinriktning mellan det svarta hålets rotationsaxel och dess ackretionsskiva (heta, ljusa snurrande gaser som omger det svarta hålet) kan vara det som orsakar effekten av en radiofrekvens som i detta fall. En naturlig följd av att rumtiden som släpar nära ett snabbt snurrande svart hål.

Andra möjligheter finns dock och fortsatta observationer av denna och andra galaktiska mikrokvasarkällor kommer att ge fler ledtrådar för att förstå dessa mystiska QPO-signaler, beskriver Zhang.

Studien som har beteckningen, "Sub-second periodic radio oscillation in a microquasar", publicerades den 26 juli i tidskriften Nature. Publikationen omfattar 21 medförfattare från 13 institutioner. Förutom UNLV och Wuhan University inkluderar den National Astronomical Observatories of China (NAOC) och flera andra observatorier och universitet från Kina.

Bild fantasibild av svart hål pixabay.com

Första ackretionsskivan runt en nybildad stjärna avfotograferad

Ackretionsskiva är ett begrepp vilket används inom högenergiastrofysiken. Betydelsen är följande enligt wikipedia: 

"Det typiska exemplet på hur en ackretionsskiva uppstår är i en tät dubbelstjärna bestående av ett kompakt objekt, en vit dvärg, en neutronstjärna eller ett svart hål, och en vanlig stjärna. Om den vanliga stjärnan fyller sin Roche-lob, så kommer tidvattenkraften från det kompakta objektet att dra loss gas från stjärnans yta. Denna gas kommer sedan att falla in mot det kompakta objektet, men på grund av stjärnans rörelse har gasen så mycket rörelsemängdsmoment att gasen inte kan falla ned på det kompakta objektet. I stället kommer gasen att bilda en ackretionsskiva runt det kompakta objektet".  

Nu har forskare för första gången tagit en tydlig bild av en sådan skiva runt en ung stjärna. Det är från stjärnan IRAS 05413-0104 (ingående i HH212-systemet och denna anses  vara endast 40.000 år gammal) vilken ligger i riktning mot Orion 1300 ljusår bort. För att få denna klara bild har ALMA teleskopet i Chile använts. Ett radioteleskop av hög klass vilket kostat 1,4 miljarder dollar.

Själv har jag i denna blogg många gånger haft med upptäckter från detta teleskop. Alma ger även med denna upptäckt och skärpa troligen ny kunskap om solsystems och solars bildande. Detta är vad forskare anser och hoppas.