Forskere beskriver, hvordan et fjernt sort hul slugte stjerne

Ved hjælp af data fra NASAs Chandra X-ray Observatory og andre teleskoper har astronomer fanget et sjældent, detaljeret blik på, hvordan et fjernt sort hul flåede en stjerne fra hinanden.

Begivenheden, kendt som en tidevandsforstyrrelseshændelse (TDE), fandt sted omkring 375 millioner lysår fra Jorden. Det blev observeret af Burst Alert Telescope (BAT) ombord på NASAs Swift-satellit den 21. januar 2020.

Swifts BAT opdagede et udbrud af røntgenstråler, som udløste opfølgende observationer fra Chandra, Den Europæiske Rumorganisations (ESA) XMM-Newton røntgenobservatorium og flere jordbaserede teleskoper.

Observationerne afslørede en hurtigt udviklende kilde til røntgenstråler og ultraviolet lys, som astronomerne fastslog var en TDE. I en TDE passerer en stjerne for tæt på et sort hul og bliver revet fra hinanden af ​​det sorte huls gravitationskræfter.

Observationerne viste også, at det sorte hul snurrede hurtigt, og at stjernen sandsynligvis var en rød superkæmpe, en stor, kølig stjerne, der nærmer sig slutningen af ​​sin levetid.

"Vi var i stand til at fange denne TDE tidligt, hvilket gjorde det muligt for os at studere processen i hidtil usete detaljer," sagde Dacheng Lin fra University of New Hampshire, Durham, hovedforfatter af en undersøgelse, der beskriver resultaterne i tidsskriftet Nature.

Astronomerne fandt ud af, at det sorte hul snurrede med omkring 100.000 kilometer i sekundet, eller omkring 360.000 miles i timen. Dette er omkring en tredjedel af lysets hastighed. Det sorte hul er også omkring 100 millioner gange mere massivt end Solen.

Stjernen, der blev revet fra hinanden af ​​det sorte hul, var omkring 10 gange mere massiv end Solen. Da stjernen passerede tæt på det sorte hul, rev det sorte huls gravitationskræfter det fra hinanden til en strøm af gas og støv. Denne strøm af materiale hvirvlede rundt om det sorte hul og udsendte røntgenstråler og ultraviolet lys.

"Dette er et bemærkelsesværdigt eksempel på, hvordan sorte huller kan rive nærliggende stjerner," sagde medforfatter Erin Kara fra University of Maryland, College Park. "Vi er heldige at have været i stand til at fange denne begivenhed så tidligt, da den giver os et sjældent indblik i den voldsomme proces med stjernernes ødelæggelse."

Astronomerne planlægger at fortsætte med at observere TDE for at lære mere om, hvordan sorte huller interagerer med nærliggende stjerner. De håber, at fremtidige observationer vil hjælpe dem til bedre at forstå TDE'ernes rolle i udviklingen af ​​galakser og sorte huller.