Hubble finnur leifar tættrar vetrarbrautar

Sævar Helgi Bragason 15. feb. 2012 Fréttir

Stjörnufræðingar hafa fundið svarthol sem er líklega leifar kjarna dvergvetrarbrautar sem nú er sundruð.

  • ESO 243-49, svarthol, dvergvetrarbraut

Stjörnufræðingar hafa fundið þyrpingu ungra, blárra stjarna í kringum meðalstórt svarthol sem nefnist HLX-1. Uppgötvunin var gerð með Hubble geimsjónauka NASA og ESA og bendir til þess að svartholið sé leifar kjarna dvergvetrarbrautar sem nú er sundruð. Uppgötvunin hefur mikilvæga þýðingu fyrir skilning okkar á þróun risasvarthola og dvergvetrarbrauta.

Stjörnufræðingar þekkja vel hvernig massamiklar stjörnur hrynja saman og mynda lítil svarthol, nokkrum sinnum massameiri en sólin okkar. Aftur á móti er ekki vitað hvernig risasvarthol, sem geta verið milljónir eða jafnvel milljarðar sólmassa, verða til í kjörnum vetrarbrauta. Ein tilgátan er sú að risasvarthol vaxi smám saman við samruna lítilla og meðalstórra svarthola. Þessi nýja rannsókn rennir stoðum undir þá tilgátu.

Árið 2009 uppgötvaði Sean Farrell, stjörnufræðingur við Stjarnvísindastofnun Sidney í Ástralíu og Leicester háskóla í Bretlandi, meðalstórt svarthol með XMM-Newton röntgengeimsjónauka Geimferðastofnunar Evrópu (ESA).

Röntgengeislun getur komið upp um svarthol því hún stafar frá efni sem hringsólar um svartholið og hitnar gríðarlega. Stjörnufræðingar kalla slík fyrirbæri aðsópskringlur.

Svartholið nefnist HLX-1 (Hyper-Luminous X-Ray source 1). Það er um það bil 20.000 sinnum þyngra en sólin okkar, við brún vetrarbrautarinnar ESO 243-49 sem er í 290 milljóna ljósára fjarlægð frá jörðinni.

Teymi Farrells rannsakaði útfjólublátt, sýnilegt og innrautt ljós frá HLX-1 með Hubblessjónaukanum og röntgengeislun með Swift gervitungli NASA.

„Einstök lind kallar á einstakan sjónauka“ segir Mathieu Servillat, meðhöfundur geinar um rannsóknina. „Myndir Hubbles eru gríðarnákvæmar og það hjálpaði okkur að skilja uppruna og umhverfi svartholsins.“

HLX-1 er of langt í burtu til þess að Hubble geti greint einstakar stjörnur á sveimi um svartholið. En í ljósi fyrirbærisins leynast ýmsar upplýsingar. Myndir Hubbles sýna að ljósið fremur rauðleitt sem ekki er hægt að útskýra með útgeislun aðsópskringlunnar einnar. Stjörnufræðingarnir segja þetta vísbendingu um þyrpingu heitra stjarna á braut um svartholið. Birta þess og litur líkist því sem við sjáum í stjörnuþyrpingum í nálægum vetrarbrautum.

„Til að útskýra litina sem við sjáum í gögnum Hubbles, þarf bæði útgeislun aðsópskringlu og ljós stjörnuþyrpingar“ segir Farrell.

Stjörnuþyrping í kringum svartholið gefur vísbendingar um uppruna svartholsins og staðsetningu þess í vetrarbrautinni ESO 243-49.

„Sú staðreynd að þarna er mjög ung stjörnuþyrping bendir til þess að hugsanlega megi rekja svartholið til kjarna lítillar dvergvetrarbrautar“ segir Farrell. „Stóra vetrarbrautin át litlu dvergvetrarbrautina.“

Svartholið og hluti efnis í kringum það komst af þegar dvergvetrarbrautin tættist í sundur.

Ekki er vitað hver afdrif svartholsins verða en þau eru háð braut þess um vetrarbrautina og hún er óþekkt. Hugsanlega stefnir svartholið að lokum inn að miðju ESO 243-49 og rennur saman við risasvartholið sem þar lúrir en það gæti líka komist á stöðuga braut í vetrarbrautarinni. Hver svo sem afdrifin verða mun hægt og bítandi draga úr röntgengeisluninni þegar gasið í kringum svartholið hverfur.

Farrell hyggur á frekari rannsóknir á þessu ári til að rekja sögu vetrarbrautasamrunans.

Greint er frá þessari rannsókn í nýju tölublaði tímaritsins Astrophysical Journal sem kom út 15. febrúar.

Skýringar

Hubblessjónanukinn er alþjóðlegt samstarfsverkefni NASA og ESA.

Niðurstöðurnar eru kunngjörðar í greininni „A young stellar population around the intermediate mass black hole ESO 243-49 HLX-1“ sem birtist í Astrophysical Journal þann 15. febrúar.

Myndir: NASA, ESA og S. Farrell (Sidneyháskóla í Ástralíu og Leicester háskóla í Bretlandi.

Tenglar

Tengiliðir

Sean Farrell
Sidneyháskóla í Sydney í Ástralíu
Email: sean.farrell@sydney.edu.au

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Sími: 896-1984
Email: saevar@stjornuskodun.is

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESA/Hubble heic1203

Tengdar myndir

  • ESO 243-49Í þessari glæsilegu vetrarbraut sem nefnist ESO 243-49 og við sjáum á rönd, er meðalstórt svarthol sem gæti verið leifar kjarna í dvergvetrarbraut sem nú er sundruð. Svartholið er 20 þúsund sinnum þyngra en sólin okkar og liggur fyrir ofan flöt vetrarbrautarinnar (merkt). Þess vegna er líklegt að svartholið sé leifar úr dvergvetrarbraut sem ESO 243-49 gleypti.
  • ESO 243-49Í þessari glæsilegu vetrarbraut sem nefnist ESO 243-49 og við sjáum á rönd, er meðalstórt svarthol sem gæti verið leifar kjarna í dvergvetrarbraut sem nú er sundruð. Svartholið er 20 þúsund sinnum þyngra en sólin okkar og liggur fyrir ofan flöt vetrarbrautarinnar (ómerkt). Þess vegna er líklegt að svartholið sé leifar úr dvergvetrarbraut sem ESO 243-49 gleypti.