Peter Tucker
0 
3976
879
Telescopen over de hele wereld zagen een heldere flits verschijnen rond een ver, superzwaar zwart gat. En toen, heel snel, was het weg.
Het zwarte gat - de zware kern van een sterrenstelsel genaamd 1ES 1927 + 654 - was vanaf de aarde zichtbaar vanwege de corona, de ring van oververhitte deeltjes die rond zijn waarnemingshorizon wervelde, of het punt waar geen terugkeer mogelijk is voor invallende materie. Er was niets bijzonders aan deze gang van zaken; overal in de ruimte kunnen astronomen superzware zwarte gaten zien dankzij hun lichtgevende corona's. En deze corona was genesteld in een schijnbaar gewone actieve galactische kern (AGN), of een groter gebied van stof-, gas- en sterrenclusters.
Maar in maart 2018 scheen de corona van dit zwarte gat even extra helder. De All-Sky Automated Survey for Super-Novae (ASSASN), een groep van 24 Ohio State University-telescopen over de hele wereld ontworpen om op supernova's te jagen, nam een 40-voudige toename in helderheid op.
"Dit was een AGN waarvan we een beetje wisten, maar het was niet erg speciaal", zei Erin Kara, een MIT-fysicus en hoofdauteur van een paper over de gebeurtenis, in een verklaring. "Toen merkten ze dat deze alledaagse AGN plotseling helder werd, wat onze aandacht trok, en we begonnen veel andere telescopen in veel andere golflengten te richten om ernaar te kijken."
Nadat de AGN oplichtte, werd hij plotseling gedimd. Het zwarte gat in het midden - dat het best te zien is met röntgentelescopen - leek in minder dan een jaar 10.000 keer minder helder te worden.
"We verwachten dat veranderingen in de lichtsterkte die zo groot zijn, zullen variëren op tijdschalen van vele duizenden tot miljoenen jaren", zei Kara. Ondertussen: "Maar in dit object zagen we het in een jaar tijd met 10.000 veranderen, en het veranderde zelfs met een factor 100 in acht uur, wat gewoon totaal ongehoord en echt verbijsterend is."
Verwant: 9 feiten over zwarte gaten die je versteld doen staan
Het dimmen duurde echter niet. Na de eerste dimperiode van 8 uur, bleef de corona een groot deel van het volgende jaar dimmen. Toen, in een tijdsbestek van slechts een paar maanden, lichtte het zwarte gat weer op. Nu ziet het er bijna precies zo uit als voordat de corona flitste en verdween.
Dus wat gebeurde er?
Wetenschappers weten het niet zeker, maar Kara en haar collega's hebben een theorie.
We zien zwarte gaten vooral vanwege hun aanwasschijven, de ringen van materie die eromheen wervelen, waarvan de corona slechts het binnenste, snelst bewegende deel is.
Zwarte gaten voeden en groeien door te nippen van hun aanwasschijven. Het is moeilijk voor iets om rechtstreeks door de waarnemingshorizon te vallen zonder eerst op te breken en er tijd door te brengen met ronddraaiende cirkels. (Dit geldt voor elk zwaar object in de ruimte; het is bijvoorbeeld veel moeilijker om in de zon te vallen dan om er omheen te draaien.) Veel van de materie op een accretieschijf valt uiteindelijk in het zwarte gat, maar alleen na een lange periode van rondcirkelen in de afvoer.
VERWANT-Het universum: Big Bang tot nu in 10 eenvoudige stappen
-De 15 vreemdste sterrenstelsels in ons universum
-101 astronomische beelden die u versteld doen staan
Om iets uit een accretieschijf en in een zwart gat te laten vallen, denken natuurkundigen dat iets dat object moet verdringen. Meestal is de boosdoener turbulentie. Maar als iets zwaars, waarschijnlijk een ster, in de corona van 1ES 1927 + 654 terechtkwam, zou de ster mogelijk zijn opgebroken en de accretieschijf voldoende hebben verstoord om de in een baan om de aarde draaiende materie in één keer in het zwarte geheel te slaan. Onderzoekers noemen dit soort gebeurtenissen een "getijdenverstoring".
In dat geval was de eerste heldere flits waarschijnlijk de ster die openbarstte toen hij de corona raakte. De enorme zwaartekracht van het zwarte gat zou de zwaartekracht die de ster bij elkaar hield hebben overweldigd en uit elkaar hebben getrokken.
De steile daling van 8 uur in helderheid zou de eerste getijdenverstoring van de accretieschijf zijn geweest. Een hele hoop gas, stof en plasma dat in nette cirkels had rondgeleid voordat de ster arriveerde, zou in één keer voorbij de waarnemingshorizon zijn gevallen - ingeslagen door de botsing met de ster. En dan zou het verdere dimmen over een periode van maanden de overgebleven, verdrongen materie zijn geweest die uit een nu onstabiele baan viel.
Verwant: De 18 grootste onopgeloste mysteries in de natuurkunde
Een malafide ster kan ook de magnetische veldlijnen rond het zwarte gat hebben verstoord. Het magnetisch veld van een zwart gat kan helpen om een hoogenergetische corona in stand te houden - de magnetische veldlijnen die het wervelende, hoogenergetische materiaal op zijn plaats houden ... Een botsing met een ster kan dat veld voldoende verstoren zodat de corona uit elkaar valt.
Als dat hier is gebeurd, is het een groot probleem.
Er is veel over corona's van zwarte gaten dat wetenschappers niet begrijpen, inclusief de locaties van de magnetische veldlijnen die ze intact houden. Maar ze weten wel dat een zwart gat ter grootte van 1ES 1927 + 654 zo dicht als ongeveer 45 miljoen mijl (75 miljoen kilometer) van de singulariteit zelf zou moeten komen om naar binnen te worden getrokken. Dat is niet veel verder dan de afstand van Mercurius tot de zon.
Als een ster de magnetische velden van het zwarte gat verstoorde nadat hij op die afstand uit elkaar viel, suggereert dat dat corona- en magnetische veldlijnen ook ongeveer zo ver van het zwarte gat verwijderd zijn. Vanaf de aarde zijn corona's van zwarte gaten te dicht bij hun centrale singulariteiten om de betrokken afstanden rechtstreeks te meten. Dus dat is een groot probleem.
"Met het voorbehoud dat deze gebeurtenis plaatsvond als gevolg van een stellaire getijdenverstoring, zou dit enkele van de strengste beperkingen zijn die we hebben aan waar de corona moet bestaan," zei Kara. 'We willen het in de gaten houden ... Het is nog steeds in deze ongebruikelijke hoge fluxstatus, en misschien doet het weer iets geks, dus dat willen we niet missen.'
Zie alle reacties (0)