Tilbake i 1979 oppdaget amatørastronom Gus Johnson en supernova omtrent 50 millioner lysår unna Jorden, da en stjerne omtrent 20 ganger mer massiv enn solen vår kollapset. Siden den gang har astronomer holdt et øye med SN 1979C, som ligger i M 100 i Jomfru-klyngen. Med observasjoner fra Chandra-teleskopet har røntgenutslippene fra objektet fått astronomer til å tro at supernova-resten er blitt et svart hull. I så fall ville det være det yngste sorte hullet som er kjent for å eksistere i vårt nærliggende kosmiske nabolag og ville gi astronomer den enestående muligheten til å se denne typen gjenstander utvikle seg fra spedbarnsalder.
"Hvis vår tolkning er riktig, er dette det nærmeste eksemplet der fødselen av et svart hull har blitt observert," sa astronom Daniel Patnaude under en pressemøte fra NASA mandag. Patnaude er fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics og er hovedforfatter av en ny artikkel.
SN 1970C tilhører en type supernovaeksplosjoner kalt Type II lineære, eller kjernekollaps supernovaer, som utgjør omtrent 6% av kjente stjerneksplosjoner. Mens mange nye sorte hull i det fjerne universet tidligere har blitt oppdaget i form av gammastråle-bursts (GRBs), er SN 1979C annerledes fordi det er mye nærmere og supernovaer i kjernekollaps er usannsynlig å bli assosiert med en GRB. Teorier sier at de fleste sorte hull bør dannes når kjernen til en stjerne kollapser og en gammastråle-burst ikke produseres, men dette kan være første gang denne metoden for å lage et svart hull er blitt observert.
Det har vært en debatt om hvilken størrelse stjerne vil skape et svart hull hvilken størrelse vil skape en nøytronstjerne. Den 20 solmasse størrelsen er rett på grensen mellom de to, så astronomene er ikke helt sikre på at dette er et svart hull eller en nøytronstjerne. Men siden røntgenutslippene fra denne gjenstanden har vært jevn de siste 31 årene, tror astronomer dette er et svart hull, siden røntgenutslippene blekner når en nøytronstjerne avkjøles.
Denne animasjonen viser hvordan et svart hull kan ha dannet seg i SN 1979C. Sammenbruddet av en massiv stjerne vises etter at den har brukt opp drivstoffet. Deretter vises et lysglimt fra et sjokk som bryter gjennom overflaten til stjernen, etterfulgt av en kraftig supernovaeksplosjon. Utsikten zoomer inn i sentrum av eksplosjonen: Credits: NASA / CXC / A.Hobart
Som en advarsel, sa medforfatter Avi Loeb, tar det egentlig mye lenger enn 31 år å se store forandringer, men han sa at det faktum at belysningen har vært jevn, gir bevis for et svart hull.
Selv om bevisene peker på et nydannet svart hull, er det noen få andre muligheter for hva det kan være. Noen har antydet at objektet kan være en magnetar eller en eksplosjonsbølge, men bevisene viser at de to alternativene ikke er veldig sannsynlige.
En annen spennende mulighet er at en ung, raskt spinnende nøytronstjerne med en kraftig vind av partikler med høy energi kan være ansvarlig for røntgenutslippet. Dette ville gjøre gjenstanden i SN 1979C til det yngste og lyseste eksemplet på en slik "pulsarvindnebula" og den yngste kjente nøytronstjernen. Crab pulsar, det mest kjente eksemplet på en lys pulsar vindnebula, er omtrent 950 år gammel.
"Jeg er spent på denne oppdagelsen uansett om det viser seg å være sort hull eller en pulsarvindnebula," sa astrofysiker Alex Fillipenko, som deltok i orienteringen. "En pulsarvindnebula ville være interessant fordi den ville være den yngste som er kjent i den kategorien."
"Det som er virkelig spennende, er at vi for første gang vet den eksakte fødselsdato for dette objektet," sa Kim Weaver, en astrofysiker fra Goddard Space Flight Center, "Vi vet at den er veldig ung, og vi vil se hvordan systemet utvikler seg og endres, etter hvert som det vokser til et barn og blir tenåring. Enda viktigere er at vi kan forstå fysikken. Dette er en historie om vitenskap i handling. ”
Alderen på det mulige svarte hullet er selvfølgelig basert på utsiktspunktet vårt. Siden galaksen er 50 millioner lysår unna, skjedde supernovaen for 50 millioner år siden. Men for oss fant eksplosjonen sted for bare 31 år siden.
Les teamets artikkel: Evidence for a Black Hole Remnant i Type IIL Supernova 1979C
Forfattere: D.J. Patnaude, A. Loeb, C. Jones.
Kilde: NASA TV briefing, NASA
