Chandrateleskopet upptäckte ett svart hål som växer med enorm hastighet

 

Bild Nasa En konstnärs koncept av ett supermassivt svart hål och en omgivande skiva av materia som faller mot det svarta hålet plus en jetstråle som innehåller partiklar som rör sig bort från  hålet i nära ljusets hastighet. Detta svarta hål representerar en nyligen upptäckt kvasar som får energi av ett svart hål. Nya observationer av Chandrateleskopet (rymdteleskopet som observerar i röntgenljus) tyder på att det svarta hålet växer med en hastighet som överskrider den vanliga gränsen för svarta hål, den så kallade Eddingtongränsen  (Eddington-luminositet (Eddingtongränsen) är den högsta luminositet som kan passera genom ett skikt av gas i hydrostatisk jämvikt, vid sfärisk symmetri). Fotograf: NASA/CXC/SAO/M. Weiss  Röntgen: NASA/CXC/INAF-Brera/L. Ighina et al.; Illustration: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; Bildbehandling: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Ovan svarta hål väger ungefär en miljard gånger mer än vår sol och finns cirka 12,8 miljarder ljusår från jorden, vilket innebär att astronomer ser det  920 miljoner år efter universums begynnelse. Det producerar mer röntgenstrålning än något annat svart hål som setts under universums första miljard år.

Det svarta hålet blir en kvasar (En kvasar är en extremt ljusstark och avlägsen aktiv galaxkärna), ett extremt ljusstarkt objekt som överglänser hela galaxer. Kraftkällan till detta glödande monster är stora mängder materia som rör sig runt och dras in i det svarta hålet.

Det var genom Chandrateleskopet som man 2023 upptäckte vad som skiljer denna kvasar, RACS J0320-35, från övrigt kända. Röntgendata avslöjar att detta verkar växa med en hastighet som överstiger det normala och möjliga för dessa objekt.

"Det var lite chockerande att se detta svarta hål växa med stormsteg", beskriver Luca Ighina vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian i Cambridge, Massachusetts som ledde studien.

När materia dras mot ett svart hål hettas det upp och resulterar i intensiv strålning över ett brett spektrum, inklusive röntgenstrålning och optiskt ljus. Strålningen skapar tryck på det infallande materialet. När den fallande materians hastighet når ett kritiskt värde balanserar strålningstrycket det svarta hålets gravitation och materia kan normalt inte falla inåt snabbare. Denna maximala gräns enligt fysiken kallas Eddington-gränsen.

Forskare tror att svarta hål som växer långsammare än Eddingtongränsen måste producera massor på cirka 10 000 solar eller mer för att de ska kunna nå en miljard solmassor inom en miljard år efter big bang – vilket har observerats i RACS J0320-35. Ett svart hål med så hög massa skulle teoretiskt men inte troligt kunna vara ett direkt resultat av en exotisk process: kollapsen av ett enormt moln av tät gas som innehöll ovanligt små mängder grundämnen tyngre än helium ett förhållande som man tror är extremt sällsynt om det nu kan ske.

Om RACS J0320-35 däremot växer i en hög takt som man upptäckt nu  uppskattningsvis 2,4 gånger högre än Eddingtongränsen  och har gjort det under en längre tid, kan dess svarta hål ha börjat på ett mer konventionellt sätt, med en massa mindre än hundra solar, orsakad av implosionen av en massiv stjärna.

– Genom att känna till massan hos det svarta hålet och räkna ut hur snabbt det växer kan vi arbeta bakåt för att uppskatta hur massivt det kan ha varit från början, beskriver medförfattare Alberto Moretti vid INAF-Osservatorio Astronomico di Brera i Italien. Med den här beräkningen kan vi nu testa olika idéer om hur svarta hål föds, beskriver han.

För att ta reda på hur snabbt det svarta hålet växer (ca 300 och 3 000 solar per år) jämförde forskarna olika teoretiska modeller utgående från röntgensignaturen, eller spektrumet, från Chandraobservationen vid olika energinivåer. De fann att Chandra-spektrumet stämde väl överens med vad de förväntade sig från modeller av ett svart hål som växer snabbare än Eddingtongränsen. Data från optiskt och infrarött ljus stöder också tolkningen att det svarta hålet blir större i vikt snabbare än vad Eddingtongränsen tillåter.

"Hur skapade universum den första generationen av svarta hål?" frågar sig medförfattare Thomas of Connor, också vid Center for Astrophysics.

Ett annat vetenskapligt mysterium som tas upp i detta resultat handlar om orsaken till jetstrålar av partiklar som rör sig bort från vissa svarta hål i nära ljusets hastighet, som ses ske i RACS J0320-35. Jetstrålar som denna är ovanliga från kvasarer vilket kan betyda att den snabba tillväxthastigheten hos det svarta hålet på något sätt bidrar till att dessa jetstrålar bildas.

En artikel som beskriver resultatet i studien har godkänts för publicering i The Astrophysical Journal och finns tillgänglig här. 

EK Draconis är en gul stjärna som överraskade med den kraftigaste solstorm mänskligheten upptäckt.

 

Astronomer såg nyligen att det från en stjärna, vid namn EK Draconis (en gul stjärna ca 111 ljusår bort i ingående i Drakens stjärnbild) skedde en massiv energiexplosion (solstorm)  av laddade partiklar mycket kraftfullare än någon forskare har sett i vårt eget solsystem. I arbetet av upptäckten ingick astrofysikern Yuta Notsu vid University of Colorado Boulder vilken är rapportens huvudman. Studien publicerades nyligen  i tidskriften Nature Astronomy.

 

Studien beskriver ett stjärnfenomen som kallas "korona-utkastning", mer känt som solstorm. Notsu förklarade att även vår sol skjuter ut den här typen av materia regelbundet -  moln av extremt heta partiklar (plasma) som kan nå hastigheter på 10000 tals km/h. Och de är potentiellt dåliga nyheter: Om en solstorm av ovan storlek träffade jorden kan den steka satelliter i omloppsbana och stänga av kraftnäten i hela städer.

"Solstormar kan få en allvarlig inverkan på jorden och det mänskliga samhället", säger Notsu, forskaren vid Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) vid CU Boulder och U.S. National Solar Observatory. Händelsen ovan kan fungera som en varning för hur farligt vädret i rymden kan vara.

 

"Den här typen av stora massutkastningar skulle teoretiskt sett kunna förekomma från vår sol", säger Notsu. "Observation ovan kan hjälpa oss att bättre förstå hur liknande händelser kan ha påverkat jorden och även Mars för miljarder år sedan."

Vad man bör lära sig (min anm.) är att någon form av skydd av elektronik bör utformas så skadorna vid ett eventuellt utbrott av större slag från solen blir så litet som möjligt.

Illustration från pixabay.com på vår sol som den kan se vid solstormutbrott.

Guld med storleken av ett jordklot bildat här. Men att hämta det är omöjligt.

Två neutronstjärnors kollision sågs för ett tag sedan. 

En neutronstjärna är slutstadiet på en stjärnas liv men vid en större storlek av stjärna slutar det inte här utan då inträffar en supernova.

Men i detta fall var det två neutronstjärnor som kolliderade och i sådana fall bildas mycket tunga grundämnen som guld, platina, uran och bly.

Det var en mycket intressant händelse vilken resulterade i en gravitationsvåg vilken kunde mätas från oss. Guld av ofantliga mängder bildades vid smällen. Guld lika mycket som ett  jordklots storlek.

Avståndet till händelsen är 130 miljoner ljusår bort från oss så det är en gammal händelse vi ser.

Men likväl spännande och lärorik. För mer utförlig information om upptäckten och händelsen läs mer från Hubbleteleskopets nyhetssajt.

Jätteringen utanför Saturnus större än man trott täcker hela solsystemet. Månen Iapetus likt Phoebe bör ha något med mysteriet att göra.

Redan 2009 upptäcktes denna jättering vilken sträcker sig miljontals km runt Saturnus måne Phoebe. Ringen når utanför solsystemets gräns men är så svag att den enbart kan ses med teleskop från rymden. Tätheten är minimal och objekten av stoft. Att den finns är just gåtan.

http://www.npr.org/sections/thetwo-way/2015/06/10/413416716/saturns-dark-and-mysterious-outer-ring-is-even-bigger-than-expected

Men nu 2015 har det upptäckts att ringen är än större än man först trodde. Cirka 30 % större utsträckning än man först trott.

Hur och varför den bildats är en gåta. Varför just Phoebe är troligaste centrum är även det en gåta men säkert en som skulle gå att lösa om man säkert visste hur solsystemet en gång bildats.

En av Saturnus månar Iapetus är även den en gåta. Likt den jättering som finns är den ljus på halva ytan och mörk på den andra. Något slags samband bör det finnas här då detta inte gäller de idag kända övriga månarna runt Saturnus.