Slik ser forskerne for seg at en stjernerest snurrer rundt det sorte hullet. (Bilde: NASA/CXC/M. Weiss)
Slik ser forskerne for seg at en stjernerest snurrer rundt det sorte hullet. (Bilde: NASA/CXC/M. Weiss)

Hvor fort snurrer et digert sort hull?

En stjerne som endte sine dager rundt et supermassivt sort hull kan fortelle oss noe om de mystiske beistene.

Publisert

Sorte hull er blant de mer mystiske tingene der ute i universet. De fysiske lovene vi bruker til å beskrive universet bryter sammen når du kommer inn i kjernen av et sort hull, og foreløpig er det ingen som hverken har sett eller gjort en direkte måling av disse beistene.

Mange typer galakser har et supermassivt sort hull i midten, blant annet vår egen galakse, Melkeveien.

Det ligger i navnet; de er massive. Det sorte hullet i midten av Melkeveien, kalt Sagittarius A*, har like mye masse som fire millioner eksemplarer av vår egen sol.

Men selv om de bærer på så mye energi og masse, sender de ikke ut noen form for stråling eller signaler. Bortsett fra den teoretiske Hawking-strålingen, som du kan lese mer om i denne forskning.no-saken. (Nesten) ingenting unnslipper et sort hull.

Ingen har dermed klart å måle eller se et sort hull, selv om et stort forskningsprosjekt om dette er under arbeid. For å vite noe om de sorte hullene, må vi måle og undersøke ting som blir påvirket av det sorte hullet.

Hva kan vi se?

Noen ganger får astronomer en gyllen mulighet til å undersøke visse aspekter ved sorte hull. Et av disse astronomiske sammentreffene skjedde i 2014, da NASAs Swift-teleskop plukket opp kraftig stråling fra et supermassivt sort hull i midten av en galakse langt, langt unna. Nesten 300 millioner lysår unna, for å være eksakt.

Et diger stjerne ble revet fra hverandre på grunn av gravitasjonskrefter rundt dette sorte hullet. Dette skapte et svært kraftig strålingsglimt og funnet ble beskrevet i 2015.

– Det helt spesielle med dette er at dette ble observert mens det skjedde, sier Jostein Riiser Kristiansen til forskning.no. Han er astronom og forsker ved Oslomet.

– Det har blitt anslått til å skje en gang mellom hvert 10 000. og hvert 100 000. år per galakse.

Så et sjeldent fenomen ble sett av våre teleskoper. Men denne hendelsen kan fortelle oss noe om karakteristikkene til supermassive sorte hull, ifølge en ny studie i Science.

NASA har tidligere laget en simulering av dette, som du kan se i videoen under:

Røntgenstråling

En forskergruppe har nå brukt målinger fra teleskoper som har fortsatt å observere systemet, og de har funnet noe mystisk i målingene.

De finner et regelmessig røntgensignal som gjentas hvert 131. sekund, noe forskerne tolker som et livstegn fra denne istykkerrevne stjernen.

– Det er materiale som virvler rundt det sorte hullet. Det er en klump med stjernerester som fortsatt går i bane, forklarer Kristiansen etter å ha lest forskningsartikkelen.

Basert på tidligere utregninger anslår forskerne at dette supermassive sorte hullet har en masse som tilsvarer en million ganger vår egen sol. Forskerne anslår også at stjerneklumpen går i bane svært nære hendelseshorisonten, selve grensen til det indre sorte hullet. Dette er et svært komplisert og vrient område, men hvis du er interessert, kan du se denne PBS Spacetime-videoen om hva som egentlig skjer ved hendelseshorisonten

Med kunnskap om hvordan stjernerestene beveger seg rundt det sorte hullet, er det mulig å regne ut hvor fort det sorte hullet spinner rundt.

– Det finnes få gode metoder til å finne ut hvor fort de spinner, sier Kristiansen.

Men denne muligheten har gitt dem et anslag, som er nesten uvirkelig raskt: Over halvparten av lysets hastighet rundt hendelseshorisonten. Et stort sort hull kan likevel spinne enda raskere enn dette.

Disse resultatene kan brukes til å få mer kunnskap om sorte hulls fundamentale egenskaper, mener forskerne.

Referanse:

Pasham mfl: A loud quasi-periodic oscillation after a star is disrupted by a massive black hole. Science, 2019. DOI: 10.1126/science.aar7480. Sammendrag