Inaktiva svarta hål vaknar upp då en stjärna kommer för nära.

 

I en ny undersökning av en klass av galaxer som kallas kompakta symmetriska objekt (eller CSO), har avslöjats att dessa objekt inte är helt vad de anses vara. CSO:er är i sig aktiva galaxer (här bildas nya stjärnor) med supermassiva svarta hål i centrum. Från dessa svarta hål uppstår från en del två jetstrålar som färdas i motsatta riktningar med nästan ljusets hastighet. I jämförelse med andra galaxer där våldsamma jetstrålar från deras centrala svarta hål sträcks långt ut i rymden  sträcker sig förstnämndas jetstrålar inte ut i stora avstånd – de är även mycket mer kompakta.

Under många årtionden misstänkte astronomer att dessa CSO:s (Compact Symmetric Objects med korta jetstrålar) sänder ut nybildade jetstrålar och att dessa jetstrålar så småningom vid upprepning blir längre efterhand som tiden går.

Men detta antagande har omtolkats och omtolkningen beskrivs i tre olika artiklar i The Astrophysical Journal där ett Caltech-lett team av forskare kommit fram till att CSO inte är unga utan snarare har en relativ kort existens som utkastare av jetstrålar.

"Dessa CSO är inte unga", förklarar Anthony (Tony) Readhead, Robinson-professor emeritus i astronomi, som ledde undersökningen. – Man skulle inte kalla en 12-årig hund ung trots att den har levt ett kortare liv än en vuxen människa. Dessa objekt är en distinkt jetstråle som finns under tusentalet år snarare än de miljontals år som är vanliga i galaxer med långlivade jetstrålar. I de nya studierna granskade teamet litteratur och tidigare observationer av mer än 3 000 CSO-kandidater, verifierade 64 som verkliga och identifierade ytterligare 15 CSO:er. Alla dessa objekt hade tidigare observerats av National Radio Astronomy Observatory's Very Long Baseline Array (VLBA), finansierad av National Science Foundation (NSF) och några hade observerats av andra högupplösta radioteleskop. "VLBA-observationerna är de mest detaljerade och ger bilder med detaljer som motsvarar att mäta bredden på ett mänskligt hårstrå på ett avstånd av 160 km", beskriver Readhead.

Forskarnas analys visar att CSO driver ut jetstrålar i 5 000 år eller mindre därefter slocknar strålarna ut. – CSO-jetstrålarna är väldigt energirika men de verkar stänga av efter en kort tid kosmiskt sett, beskriver Vikram Ravi, biträdande professor i astronomi vid Caltech och medförfattare till en av studierna. " Vad som driver de kortlivade jetstrålarna tror forskarna är en tidvattenstörning (TDE), som inträffar när en ensam stjärna vandrar för nära ett supermassivt svart hål och slukas av detta. De TDE:er som vi tidigare har sett varade bara i några år", beskriver Ravi. "Vi tror att de anmärkningsvärda TDE:erna som driver CSO:er varar mycket längre eftersom de splittrade stjärnorna är mycket stora, mycket massiva, eller både och.

Beroende på storleken av stjärnan eller stjärnorna som slukas av ett svart hål beror kraften på jetstrålarnas existens och längd blir som jag tolkar det analysen ovan kortfattat.

De tre studierna är "Compact Symmetric Objects - I Towards a Comprehensive Bona Fide Catalog", "Compact Symmetric Objects – II Confirmation of a Distinct Population of High-Luminosity Jetted Active Galaxies" och "Compact Symmetric Objects – III Evolution of the High-Luminosity Branch and a Possible Connection with Tidal Disruption Events." Studierna finansierades av NSF, NASA, Caltech, Max Planck-institutet för radioastronomi i Bonn, Tyskland och Europeiska forskningsrådet.

Bild https://www.caltech.edu/ Den här illustrationen visar hur kompakta symmetriska objekt, eller CSO:er, sannolikt bildas. När en massiv stjärna vandrar för nära ett svart hål (till vänster) slukas den. Detta får det svarta hålet att skjuta ut en ultrasnabb, bipolär jetstråle (mitten). Strålen sträcker sig utåt och dess heta ändar glöder av radiostrålning (till höger).

Upphovsman: B. Saxton/NRAO/AUI/NSF

Det har upptäckts en stjärna med ett mystiskt beteende.

När astronomer vid ESO:s instrument MUSE på Very Large Telescope i Chile riktade teleskopen mot stjärnhopen NGC 3201 sågs där en stjärna uppföra sig väldigt underligt.

Ett inaktivt osynligt svart hål verkar störa stjärnan. Det är det första inaktiva svarta hål som upptäckts bland de ca 150 stjärnhopar som finns i Vintergatan.

För astronomer är förhållandet mellan svarta hål och klothopar spännande och gåtfullt. Detta då deras stora massor och höga åldrar av de stjärnor som finns här tros ha samband med de små aktiva svarta hål som existerar där. Hål vilka väger lika mycket som en stjärna men är betydligt mindre och därför inte ska jämföras med de stora svarta hål vilka finns i centrum av galaxerna inklusive vår Vintergatan.

 Under stjärnhopens långa liv skulle dessa små svarta hål skapats allt eftersom tyngre stjärnor exploderat och störtat samman inåt.

Nyligen har upptäckts både radio- och röntgenkällor i dessa klothopar från dessa svarta hål.  2016 upptäcktes även gravitationsvågor från två små svarta hål vilka slogs samman. Det antas att dessa relativt små svarta hål kan vara mer vanliga i klotformiga stjärnhopar än vad man tidigare trott.

Tills relativt nyligen antogs att nästan alla svarta hål försvinner från klotformiga stjärnhopar efter en kort tid och att system som dessa och är inaktiva inte borde existera. Men nu vet vi bättre men förstår inte mer för det.

OBS skillnaden mellan ett aktivt och inaktivt svart hål är att det aktiva slukar material i närområdet medan det inaktiva bara finns där och slukar ingenting men stör omgivningen som ovan nämnd stjärna.

Bilden är på stjärnhopen NGC 3201 i Vintergatan där ovanstående upptäckts.