NGC 1399, en elliptisk galax cirka 65 miljoner ljusår från jorden. Kredit: NASA, Chandra

En tät stjärnrester har rivits isär av ett svart hål tusen gånger så massivt som solen. Om bekräftat skulle denna upptäckt vara ett kosmiskt dubbelspel: det skulle vara ett starkt bevis för ett mellanliggande svart hål - vilket har varit ett hett diskuterat ämne - och skulle markera första gången ett sådant svart hål har fångats och slit en stjärna isär. Forskare tror att en mystisk intensiv röntgenstrålning, kallad en "ultraluminös röntgenkälla" eller ULX är ansvarig för förstörelsen. "Astronomer har gjort fall för att stjärnor har rivits isär av supermassiva svarta hål i galaxcentrumen tidigare, men detta är det första goda beviset för en sådan händelse i ett globalt kluster," sade Jimmy Irwin från University of Alabama, som ledde studie.

De nya resultaten kommer från röntgenobservatoriet Chandra och teleskopet Magellan och tillkännagavs vid det 215: e American Astronomical Society-mötet idag.

Scenariot är baserat på Chandra-observationer, som avslöjade ULX i ett tätt kluster av gamla stjärnor, och optiska observationer som visade en speciell blandning av element associerade med röntgenstrålningen. Sammantaget kan ett fall göras att röntgenstrålningen produceras av skräp från en störd vit dvärgstjärna som värms upp när den faller mot ett massivt svart hål. Den optiska emissionen kommer från skräp längre ut som är upplyst av dessa röntgenstrålar.

Intensiteten för röntgenstrålningen placerar källan i kategorin, vilket innebär att den är mer lysande än någon känd stjärna röntgenkälla, men mindre lysande än de ljusa röntgenkällorna (aktiva galaktiska kärnor) förknippade med supermassiva svarta hål i galaxernas kärnor. ULX: s natur är ett mysterium, men ett förslag är att vissa ULX: er är svarta hål med massor mellan cirka hundra och flera tusen gånger så mycket som solen, ett intervall mellan mellanstora svarta hål och supermassiva svarta hål belägna i kärnorna av galaxer.

Denna ULX befinner sig i ett globalt kluster, NGC 1399, en elliptisk galax cirka 65 miljoner ljusår från Jorden som är en mycket gammal och trångt konglomeration av stjärnor. Astronomer har misstänkt att kulakluster kan innehålla mellanmassa svarta hål, men avgörande bevis för detta har varit svårfångade.

Irwin och hans kollegor erhöll optiska spektra av objektet med hjälp av Magellan I- och II-teleskop i Las Campanas, Chile. Dessa data avslöjar utsläpp från gas som är rik på syre och kväve men inget väte, en sällsynt uppsättning signaler från kulakluster. De fysiska förhållandena som härleds från spektra tyder på att gasen kretsar runt ett svart hål på minst 1 000 solmassor. Den rikliga mängden syre och frånvaro av väte indikerar att den förstörda stjärnan var en vit dvärg, slutfasen av en soltypstjärna som har bränt sitt väte och lämnat en hög koncentration av syre. Kvävet som ses i det optiska spektrumet är fortfarande en gåta.

"Vi tror att dessa ovanliga signaturer kan förklaras av en vit dvärg som strömmade för nära ett svart hål och slet sönder av de extrema tidvattenkrafterna," sade medförfattare Joel Bregman vid University of Michigan.

Teoretiskt arbete antyder att tidvattensstörningar-inducerad röntgenstrålning kan förbli ljus i mer än ett sekel, men det borde blekna med tiden. Hittills har teamet observerat att det har skett en 35% minskning av röntgenutsläpp från 2000 till 2008.

Irwin sade på dagens presskonferens att en ny undersökning som just börjat kommer att leta efter mer globulära kluster med röntgenkällor.

Källor: Chandra, AAS-mötet