Is alles stil in de diepe ruimte? Niet echt. Dankzij NASA's Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) heeft een internationaal team van astronomen de pols gevonden waarnaar ze op zoek waren en het is een patroon dat alleen wordt gezien in een ander zwart gat-systeem.
Zijn naam is IGR J17091-3624 en het is een binair systeem dat bestaat uit een normale ster en een zwart gat met een massa die slechts ongeveer driemaal de zon meet. In theoretische termen ligt dat precies aan de rand waar de mogelijkheid om een zwart gat te zijn begint.
Hier is het beeld ... In dit binaire systeem stroomt het ontsnappende gas van de "normale" ster door de ruimte in de richting van het zwarte gat. Deze actie creëert een schijf waar wrijving het tot miljoenen graden verwarmt - waardoor röntgenstralen vrijkomen. Periodieke veranderingen in de sterkte van de röntgenstraling wijzen op de acties die plaatsvinden binnen de gasschijf. Wetenschappers theoretiseren dat snelle veranderingen plaatsvinden aan de horizon van de gebeurtenis ... het punt van geen terugkeer.
IGR J17091-3624 werd ontdekt toen het in 2003 uitbarstte. Volgens de huidige waarnemingen wordt het om de paar jaar actief en de meest recente uitbarsting ervan begon in februari van dit jaar en heeft sindsdien kosmisch stof doen oplaaien. Waarnemingen plaatsen het in de algemene richting van Scorpius, maar astronomen weten niet precies wat de afstand is - ergens tussen 16.000 lichtjaar en meer dan 65.000. IGR J17091-3624 staat echter niet absoluut alleen in zijn unieke veranderingen. Black hole binary, GRS 1915 + 105, vertoont ook een aantal goed geordende ritmes.
Deze animatie vergelijkt de röntgen ‘heartbeats’ van GRS 1915 en IGR J17091, twee zwarte gaten die gas opnemen van begeleidende sterren. GRS 1915 heeft bijna vijf keer de massa van IGR J17091, wat bij drie zonsmassa's het kleinste bekende zwarte gat kan zijn. Een fly-through relateert de hartslag aan veronderstelde veranderingen in de jet en schijf van het zwarte gat. Krediet: NASA / Goddard Space Flight Center / CI Lab
"We denken dat de meeste van deze patronen cycli van accumulatie en uitstoot op een onstabiele schijf vertegenwoordigen, en we zien er nu zeven in IGR J17091", zei Tomaso Belloni van het Brera-observatorium in Merate, Italië. "Het identificeren van deze handtekeningen in een tweede black hole-systeem is erg spannend."
Binary GRS 1915 heeft een aantal erg coole kenmerken. Op dit moment hebben astronomen jets waargenomen die in tegengestelde richting uitstralen en met 98% van de lichtsnelheid meedraaien. Deze ontstaan aan de horizon van de gebeurtenis waar sterke magnetische velden hen van brandstof voorzien en elke pulsatie overeenkomt met het optreden van de stralen. Door het röntgenspectrum met RXTE te observeren, hebben onderzoekers ontdekt dat het inwendige van de schijf voldoende straling produceert om de gasstroom - een buitenwaartse wind die de binnenwaartse stroom negeert - te stoppen en de activiteit te stoppen. Dientengevolge gloeit de binnenste schijf warm en helder, waardoor deze zichzelf elimineert terwijl deze naar het zwarte gat stroomt en de straalactiviteit opnieuw begint. Het is een proces dat in slechts 40 seconden gebeurt!
Op dit moment kunnen astronomen niet bewijzen dat de IGR J17091 een deeltjesstraal heeft, maar de regelmatige pulsaties geven dit aan. Uit gegevens blijkt dat deze "hartslag" ongeveer elke vijf seconden optreedt - ongeveer 8 keer sneller dan zijn tegenhanger en ongeveer 20 keer zo zwak. Nummers als deze zouden het een heel klein zwart gat maken.
"Net zoals de hartslag van een muis sneller is dan die van een olifant, schalen de hartslagsignalen van deze zwarte gaten op basis van hun massa", zegt Diego Altamirano, astrofysicus aan de Universiteit van Amsterdam in Nederland en hoofdauteur van een paper waarin hij beschrijft de bevindingen in het nummer van 4 november van The Astrophysical Journal Letters. Het is nog maar het begin van een volledig programma met RXTE om informatie van beide zwarte gaten te vergelijken. Er zullen nog meer gedetailleerde gegevens worden toegevoegd van NASA's Swift-satelliet en XMM-Newton.
"Tot deze studie was GRS 1915 in wezen eenmalig, en er is maar zo veel dat we kunnen begrijpen van een enkel voorbeeld", zegt Tod Strohmayer, de projectwetenschapper voor RXTE bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. "Nu , met een tweede systeem dat vergelijkbare soorten variabiliteit vertoont, kunnen we echt gaan testen hoe goed we begrijpen wat er aan de rand van een zwart gat gebeurt. ”
Oorspronkelijke verhaalbron: NASA Mission News
