eROSITA er vidne til opvågningen af ​​massive sorte huller

Ved at bruge SRG/eROSITA all-sky undersøgelsesdata, forskere ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics har fundet to tidligere hvilende galakser, der nu viser kvasi-periodiske udbrud. Kernerne i disse galakser lyser op i røntgenstråler med få timers mellemrum, når maksimal lysstyrke, der kan sammenlignes med en hel galakse. Oprindelsen af ​​denne pulserende adfærd er uklar. En mulig årsag er et stjerneobjekt, der kredser om det centrale sorte hul. Da disse galakser er relativt tætte og små, denne opdagelse kan hjælpe videnskabsmænd til bedre at forstå, hvordan sorte huller aktiveres i lavmassegalakser.

Kvasarer eller "aktive galaktiske kerner" (AGN) kaldes ofte fyrtårnene i det fjerne univers. Lysstyrken af ​​deres centrale region, hvor et meget massivt sort hul samler store mængder materiale, kan være tusindvis af gange højere end for en galakse som vores Mælkevej. Imidlertid, i modsætning til et fyrtårn, AGN skinner konstant.

"I eROSITA all-sky undersøgelsen, vi har nu fundet to tidligere hvilende galakser med enorme, næsten periodiske skarpe impulser i deres røntgenstråling, " siger Riccardo Arcodia, Ph.D. studerende ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), hvem er den første forfatter til undersøgelsen nu offentliggjort i Natur . Den slags genstande er ret nye:kun to sådanne kilder var kendt før, fundet enten serendipitalt eller i arkivdata i de sidste par år. "Da denne nye type udbrudskilder ser ud til at være ejendommelig i røntgenstråler, vi besluttede at bruge eROSITA som en blind undersøgelse og fandt straks to mere, " tilføjer han.

eROSITA-teleskopet scanner i øjeblikket hele himlen i røntgenstråler, og den kontinuerlige datastrøm er velegnet til at finde forbigående begivenheder som disse udbrud. Begge nye kilder opdaget af eROSITA viste højamplitude røntgenvariabilitet inden for blot et par timer, hvilket blev bekræftet af opfølgende observationer med XMM-Newton og NICER røntgenteleskoper. I modsætning til de to kendte lignende objekter, de nye kilder fundet af eROSITA var ikke tidligere aktive galaktiske kerner.

"Disse var normale, gennemsnitlige lavmassegalakser med inaktive sorte huller, " forklarer Andrea Merloni hos MPE, hovedefterforsker af eROSITA. "Uden disse pludselige, gentagne røntgenudbrud ville vi have ignoreret dem." Forskerne har nu chancen for at udforske nærheden af ​​de mindste supermassive sorte huller. Disse har 100.000 til 10 millioner gange vores Sols masse.

Kvasi-periodisk emission som den opdaget af eROSITA er typisk forbundet med binære systemer. Hvis disse udbrud virkelig udløses af tilstedeværelsen af ​​et objekt i kredsløb, dens masse skal være meget mindre end det sorte huls - af størrelsesordenen en stjerne eller endda en hvid dværg, som kan blive delvist forstyrret af de enorme tidevandskræfter tæt på det sorte hul ved hver passage.

"Vi ved stadig ikke, hvad der forårsager disse røntgenudbrud, " indrømmer Arcodia. "Men vi ved, at det sorte huls kvarter var stille indtil for nylig, så en allerede eksisterende tilvækstskive som den, der er til stede i aktive galakser, er ikke påkrævet for at udløse disse fænomener." Fremtidige røntgenobservationer vil hjælpe med at begrænse eller udelukke "scenariet om kredsende objekter" og til at overvåge mulige ændringer i omløbsperioden Denne slags objekter kunne også observeres med gravitationsbølgesignaler, åbne op for nye muligheder inden for multi-budbringer astrofysik.