Zwarte gaten leven niet, maar het blijkt dat ze een kloppend hart hebben – als ze enorme hoeveelheden gas verbruiken. Nieuw onderzoek heeft ontdekt hoe dit hart werkt.
wanneer Zwarte gaten Zwarte gaten bestaan in een binair systeem – delen een baan met een andere ster – en kunnen gas uit een stellaire begeleider halen. Wanneer dit gebeurt, wordt het gas gecomprimeerd en verwarmd tot ongelooflijk hoge temperaturen, waarbij grote hoeveelheden röntgenstraling worden uitgezonden. Door dit proces identificeerden astronomen voor het eerst zwarte gaten in het beroemde geval Cygnus-sterrenbeeld X-1een van de helderste bronnen van röntgenstraling aan onze hemel.
Te midden van deze vraatzuchtige gisting, die duizenden of zelfs miljoenen jaren kan aanhouden, kan er soms een enorme explosie plaatsvinden. Dit is een plotselinge ontsteking röntgenstralen Het resultaat van een snelle consumptie van een enorme hoeveelheid materialen tegelijk.
Astronomen hebben in de loop der jaren veel van deze uitbarstingen bestudeerd, maar gedetailleerde observaties van deze uitbarstingen hebben soms vreemd gedrag aan het licht gebracht. Naast de algemene uitbarsting is er een beetje variabiliteit, wat een regelmatige activiteitspuls is die in de uitbarstingsgebeurtenis is opgenomen. Astronomen noemen deze pulsen hartslagfakkels, omdat hun gedrag lijkt op het ECG-signaal van een menselijke hartslag met een langzame stijging, snelle daling en vervolgens weer normaal.
Gerelateerd aan: Wat is het grootste zwarte gat in het heelal?
Een team van astronomen van het Key Laboratory of Particle Astrophysics van de Chinese Academie van Wetenschappen in Beijing heeft de nieuwste hartslag bestudeerd en in een onderzoekspaper het proces beschreven dat deze zou kunnen voeden. Het is gepubliceerd in de preprint-database arXivZe hebben hun werk ingediend voor publicatie in The Astrophysical Journal.
De gloed die ze bestudeerden was afkomstig van IGR J17091-3624, een zwart gat op 28.000 lichtjaar van de aarde. Met behulp van röntgengegevens genomen met de Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) en Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) in 2022, vond het team duidelijk bewijs van een hartslagachtig signaal in de gloed. Door de gedetailleerde kenmerken van de hartslagen te bestuderen, concludeerden ze dat dit soort pulsen het gevolg zijn van interacties en instabiliteiten in de materie rondom het zwarte gat.
Wanneer materie in een zwart gat valt, wordt het niet alleen samengedrukt, maar vormt het ook een dunne, snel roterende schijf. De binnenrand van deze schijf kantelt naar beneden in de richting van de waarnemingshorizon van het zwarte gat, terwijl de rest van de schijf gloeit met röntgenstraling. Hierdoor ontstaat een zeer onstabiele situatie waarin de straling van de schijf concurreert met de zwaartekracht van het zwarte gat.
Om een hartslag te produceren valt de schijf tijdelijk uiteen, verliest zijn samenhang en stuurt een grote massa materiaal het zwarte gat in. Hierbij komt een enorme hoeveelheid straling vrij, waardoor een hartslag op gang komt. De straling verwarmt vervolgens het gas, waardoor het tijdelijk niet kan vallen. Het gas stabiliseert zich vervolgens voordat het proces wordt herhaald, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor een nieuwe hartslag.
Deze hartslagsignalen zijn ongelooflijk zeldzaam – slechts twee van de honderden bekende zwarte gaten hebben ze laten zien – maar onderzoekers hopen er meer te bestuderen, omdat ze waardevolle inzichten bieden in de relaties tussen zwarte gaten en hun omgeving.
“Bierliefhebber. Toegewijde popcultuurgeleerde. Koffieninja. Boze zombiefan. Organisator.”
More Stories
Een paar zwarte gaten staan op het punt met elkaar te botsen… Wetenschappers staan versteld van de eerste kosmische ontdekking
NASA’s Hubble-telescoop onthult een verbluffend beeld van een nieuw sterrenstelsel met meerdere golflengten
Een radiosignaal uit de verre ruimte bereikt de aarde na 8 miljard jaar