Är allt tyst i djupa rymden? Inte knappast. Tack vare NASA: s Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) har ett internationellt team av astronomer hittat den puls de letade efter och det är ett mönster som bara har sett i ett annat svart hålssystem.
Det heter IGR J17091-3624 och det är ett binärt system som består av en normal stjärna och ett svart hål med en massa som bara mäter ungefär tre gånger solenergin. I teoretiska termer är det precis vid kanten där möjligheten att bli ett svart hål börjar.
Här är bilden ... I detta binära system flyter utströmmande gas från den "normala" stjärnan över rymden i riktning mot det svarta hålet. Den här åtgärden skapar en disk där friktion värmer upp den till miljoner grader - frigör röntgenstrålar. Periodiska förändringar i styrka av röntgenutsläpp pekar mot de åtgärder som sker inom gasskivan. Forskare teoretiserar att snabba förändringar inträffar vid händelseshorisonten ... ingen återkomst.
IGR J17091-3624 upptäcktes när den gick ut i utbrott 2003. Aktuella observationer har blivit aktiva med några få år och dess senaste floss började i februari i år och har sparkat upp kosmiskt damm sedan dess. Observationer placerar den i den allmänna riktningen för Scorpius, men astronomer är inte säkra på ett exakt avstånd - någonstans mellan 16 000 ljusår till mer än 65 000. IGR J17091-3624 är dock inte helt ensam om sina unika förändringar. Binär i svart hål, GRS 1915 + 105, visar också ett antal välordnade rytmer.
Denna animation jämför röntgenstrålningen "hjärtslag" från GRS 1915 och IGR J17091, två svarta hål som tar in gas från följeslagare. GRS 1915 har nästan fem gånger massan av IGR J17091, som vid tre solmassor kan vara det minsta svarta hålet som är känt. En genomgång relaterar hjärtslagna till hypotese förändringar i det svarta hålets jet och skiva. Kredit: NASA / Goddard Space Flight Center / CI Lab
"Vi tror att de flesta av dessa mönster representerar cykler av ansamling och utkastning på en instabil disk, och vi ser nu sju av dem i IGR J17091," sade Tomaso Belloni vid Brera Observatory i Merate, Italien. "Att identifiera dessa signaturer i ett andra svarthålssystem är mycket spännande."
Binary GRS 1915 har några väldigt coola egenskaper. Just nu har astronomer observerat jetstrålar som sprängs ut i motsatta riktningar som korsade med 98% ljusets hastighet. Dessa har sitt ursprung vid händelseshorisonten där starka magnetfält bränsle dem och varje pulsering matchar förekomsten av jets. Genom att observera röntgenspektrumet med RXTE har forskare upptäckt att insidan av skivan skapar tillräckligt med strålning för att stoppa gasflödet - en utåtvind som negerar inåtflödet - och stänger av aktiviteten. Som ett resultat glöder den inre disken varm och ljus, vilket eliminerar sig själv när den flyter mot det svarta hålet och sparken startar jetaktiviteten igen. Det är en process som händer på bara 40 sekunder!
Just nu kan astronomer inte bevisa att IGR J17091 har en partikelstråle, men de regelbundna pulseringarna indikerar det. Poster visar att denna ”hjärtslag” inträffar ungefär var femte sekund - ungefär åtta gånger snabbare än motsvarigheten och cirka 20 gånger svagare. Siffror som detta skulle göra det till ett mycket litet svart hål.
"Precis som hjärtfrekvensen för en mus är snabbare än en elefant, signalerar hjärtslagen från dessa svarta hål enligt deras massor," sade Diego Altamirano, en astrofysiker vid University of Amsterdam i Nederländerna och huvudförfattare till ett papper som beskriver resultaten i 4 november-numret av The Astrophysical Journal Letters. Det är bara början på ett fullskalaprogram som involverar RXTE för att jämföra information från båda svarta hålen. Även mer detaljerad information läggs till från NASA: s Swift-satellit och XMM-Newton också.
"Fram till denna studie var GRS 1915 i huvudsak en engång, och det finns bara så mycket vi kan förstå från ett enda exempel," sa Tod Strohmayer, projektforskare för RXTE vid NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md. "Nu , med ett andra system som visar liknande typer av variation, kan vi verkligen börja testa hur väl vi förstår vad som händer vid randen av ett svart hål. ”
Original historikälla: NASA Mission News
