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.
