Da en stjerne led et for tidlig bortgang i hendene på et skjult svart hull, oppdaget astronomer det doleful, ululating yl - i nøkkelen til D-skarp, ikke mindre - fra 3,9 milliarder lysår unna. Den resulterende ultraluminøse røntgenstråling avslørte det supermassive sorte hullets tilstedeværelse i sentrum av en fjern galakse i mars 2011, og nå kunne informasjonen brukes til å studere virkeligheten i sorte hull, generell relativitet og et konsept først foreslått av Einstein i 1915.
I sentrum av mange spiralgalakser (inkludert våre egne) ligger universets ubestridte monstre: utrolig tette supermassive sorte hull, som inneholder de tilsvarende massene på millioner av soler pakket inn i områder som er mindre enn diameteren til Mercurius bane. Mens noen supermassive sorte hull (SMBH-er) omgir seg med enorme kretsende skiver av overopphetet materiale som til slutt vil spiral innover for å mate deres umettelige appetitt - alt mens de avgir ostentatiske mengder høyenergistråling i prosessen - andre lurer i mørket, perfekt kamuflert mot verdensrommet og mangler så strålende bankettpålegg. Hvis noen gjenstand skulle finne seg for nær en av disse såkalte “inaktive” stjernekroppene, ville den bli revet til strimler av de intense tidevannskreftene som er opprettet av det svarte hullets tyngdekraft, og materialet blir en røntgenstrålende akkresjonsskive og partikkelstråle for en kort tid.
En slik hendelse skjedde i mars 2011, da forskere som brukte NASAs Swift-teleskop oppdaget en plutselig bluss av røntgenstråler fra en kilde som ligger nesten 4 milliarder lysår unna i stjernebildet Draco. Blusset, kalt Swift J1644 + 57, viste den sannsynlige plasseringen av et supermassivt svart hull i en fjern galakse, et svart hull som til da hadde holdt seg skjult til en stjerne våget seg for nær og ble et enkelt måltid.
Se en animasjon av arrangementet nedenfor:
Den resulterende partikkelstrålen, skapt av materiale fra stjernen som ble fanget opp i det sorte hullets intense magnetfeltlinjer og ble blåst ut i verdensrommet i vår retning (med 80-90% lysets hastighet!), Var det som til å begynne med tiltrakk astronomer. Merk følgende. Men videre forskning på Swift J1644 + 57 med andre teleskoper har avslørt ny informasjon om det sorte hullet og hva som skjer når en stjerne møter dens slutt.
(Les: Det sorte hullet som svelget en skrikende stjerne)
Spesielt har forskere identifisert det som kalles en kvasi-periodisk oscillasjon (QPO) innebygd inne i akkresjonsdisken til Swift J1644 + 57. Med en storming på 5 mhz er det i realiteten lavfrekvente rop fra en myrdet stjerne. Skapt av svingninger i frekvensene av røntgenutslipp, kan en slik kilde nær hendelseshorisonten til et supermassivt svart hull gi ledetråder til hva som skjer i det dårlig forstått området nær et svart hulls punkt-for-ingen-retur.
Einsteins teori om generell relativitet foreslår at rommet rundt en massiv roterende gjenstand - som en planet, stjerne eller, i ekstremt tilfelle, et supermassivt svart hull - blir dratt med på turen (Lense-Thirring-effekten.) Mens dette er vanskelig å oppdage rundt mindre massive kropper ville et raskt roterende svart hull skape en mye mer uttalt effekt ... og med en QPO som målestokk på SMBHs disk, kunne den resulterende presesjonen av Lense-Thirring-effekten teoretisk måles.
Hvis noe, kan videre undersøkelser av Swift J1644 + 57 gi innsikt i mekanikken for generell relativitet i fjerne deler av universet, så vel som for milliarder av år i fortiden.
Se teamets originale papir her, ledet av R.C. Reis fra University of Michigan.
Takk til Justin Vasel for artikkelen hans om Astrobites.
Bilde: NASA. Video: NASA / GSFC
