Sort hul vågner efter 26 år og skyder med røntgenstråler

Et enormt sort hul 8000 lysår væk er vågnet efter at have været inaktivt i 26 år. Nu sprøjter det stråling ud i universet.

Det sorte hul i stjernesystemet V404 Cygni har været tavst i 26 år. Nu skyder pludselig igen med kraftig stråling. (© ESA/ATG medialab)

ESA's satellit Integral har den seneste uge observeret noget meget usædvanligt.

Det binære stjernesystem V404 Cygni er pludseligt begyndt at udsende enorme doser af røntgen- og gammastråler, efter mere end to årtiers pause.

Cygni V404 er en af astronomernes gamle kendinge. Systemet består af et kraftigt sort hul og en døende stjerne, der kredser om hinanden.

Det sorte hul er i gang med langsomt at æde sin partner, og det skaber lys - både optisk, ultraviolet og gamma- og røntgenstråler - når stjernens materiale bliver fortæret.

Systemet er en del af stjernebilledet Svanen i Mælkevejen, 8000 lysår væk.

Ingen aktivitet i 26 år

Stjernesystemet har været næsten helt dødt i 26 år. Men nu er det tilbage.

En lang række observatorier opdagede omkring den 15 juni i år, at der skete noget i V404 Cygni-systemet.

Kraftige gammastråler og røntgenstråler blev detekteret af NASA-satelitter og senere japanske instrumenter ombord på ISS.

Det satte en stor kampagne af observationer igang, på alle bølgelængder, og involverede både jordteleskoper og rumobservatorier.

- Systemets opførsel er helt usædvanlig lige nu, med gentagne lysglimt på en tidsskala der ligger under en time, noget vi meget sjældent ser i andre systemer med sorte huller, siger Erik Kuulkers, projektforsker ved ESA i en pressemeddelelse.

- I de øjeblikke bliver systemet det klarest lysende objekt på røntgen-himlen - op til 50 gange lysere end Krabbetågen, der normalt er en af de kraftigste kilder på himlen.

Alletiders chance for at blive klogere

Ifølge Marianne Vestergaard, der er lektor ved Dark Cosmology Center på Niels Bohr Instituttet, er der god grund til begejstring.

- Det er alletiders chance for at lære meget mere om hvordan sorte huller fortærer materiale og derved bliver 'aktivt'. Specielt når vi har en situation hvor vi ser store ændringer, så som at gå fra slet ingen aktivitet til høj aktivitet eller omvendt idet vi kan se udviklingen i processerne der foregår, siger hun.

Men hvorfor har det sorte hul i V404 Cygni-systemet været inaktivt i 26 år?

Det har ifølge Marianne Vestergaard en god forklaring. Hun studerer til daglig supertunge sorte huller, som sidder i centrum af alle galakser, og de tager også lange pauser, hvor aktiviteten pludselig hører op.

Sorte huller spiser i bidder

​Et sort hul er nemlig kun aktivt når materiale faktisk falder ind på det, forklarer Marianne Vestergaard.

- Langt de fleste galakser omkring Mælkevejen har et sort hul, som er "gået i stå" men som på et tidligere tidspunkt i deres historie slugte store mængder materiale og voksede sig større med tiden. Vores egen Mælkevejs sorte hul har gjort det samme, siger hun.

Stjernesystemet V404 Cygni er jo et dobbeltstjernesystem, og i dette tilfælde er ledsagerstjernen i en sen udviklingsfase. Det betyder, at stjernen er ved dø og derfor svulmer op.

Den stellare dødsrallen kan være pulserende. Og når stjernen er i en fase, hvor den er svulmet meget op, når det en grænse hvor det sorte hul kan begynde at trække materiale til sig, som ikke længere er bundet til den opsvulmede og pulserende stjerne af tyngdekraften.

- I det tilfælde, at grænsen overskrides, kommer materialet mod det sorte hul i små bidder. Materialet fra stjernen lægger sig i en skive omkring det sorte hul hvor det kommer af med dens energi ved friktion, siger hun.

Stjernestøv samler sig i en skive

Når der er tilstrækkeligt med stjernemateriale i skiven omkring det sorte hul, og det ikke er i en stabil bane kommer den kraftige aktivitet, fordi stjernestoffet faktisk falder ind mod det sorte hul.

- Jorden er jo for eksempel i en stabil bane omkring Solen, så vi falder ikke ind mod den. Men hvis Jorden forstyrres kraftigt nok i dens bane kan vi ændre kurs, og det kan ende med, at Solens tyngdefelt trækker jorden til sig, forklarer Marianne Vestergaard.

Derfor kan der altså være faser, hvor sorte huller ikke er aktive.

Enten er der ikke tilstrækkeligt med stjernestof i skiven, eller også er stjernestoffet i skiven i en stabil bane og falder derfor ikke ned på det sorte hul. Med tiden vil der dog, lige meget hvad, være så meget materiale i skiven omkring det sorte hul, at det ikke længere kan bevare en stabil bane om det sorte hul - og materialet falder alligevel ind mod det sorte hul.

Once in a lifetime

Det sorte hul i V404 Cygni har ikke været så aktivt og lysende siden 1989. Dengang blev det observeret af den japanske røntgen-satellit Ginga og instrumenter ombord på den forlængst pensionerede rumstation Mir.

Astronomerne har i dag langt bedre instrumenter og glæder sig til at komme igang.

- Astronom-miljøet kunne ikke være mere begejstrede. Mange af os var ikke engang professionelle astronomer dengang, og de faciliteter og instrumenter, der var tilgængelige dengang, kan slet ikke sammenlignes med den flåde af rumteleskoper og jordbaserede observatorier vi har tilrådighed i dag. Det er helt sikkert en "once in a lifetime" mulighed, siger ESA-forskeren Erik Kuulkers.

Facebook
Twitter