Met behulp van de SRG/eROSITA all-sky onderzoeksgegevens, wetenschappers van het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics hebben twee voorheen stille sterrenstelsels gevonden die nu quasi-periodieke uitbarstingen vertonen. De kernen van deze sterrenstelsels lichten om de paar uur op in röntgenstraling, piekhelderheden bereiken die vergelijkbaar zijn met die van een heel sterrenstelsel. De oorsprong van dit pulserende gedrag is onduidelijk. Een mogelijke oorzaak is een stellair object dat in een baan om het centrale zwarte gat draait. Omdat deze sterrenstelsels relatief dichtbij en klein zijn, deze ontdekking zou wetenschappers kunnen helpen beter te begrijpen hoe zwarte gaten worden geactiveerd in sterrenstelsels met een lage massa.

Quasars of "actieve galactische kernen" (AGN) worden vaak de vuurtorens van het verre universum genoemd. De helderheid van hun centrale regio, waar een zeer massief zwart gat grote hoeveelheden materiaal aanwast, kan duizenden keren hoger zijn dan die van een sterrenstelsel als onze Melkweg. Echter, in tegenstelling tot een vuurtoren, AGN schijnt continu.

"In de eROSITA all-sky-enquête, we hebben nu twee voorheen stille sterrenstelsels gevonden met enorme, bijna periodieke scherpe pulsen in hun röntgenstraling, " zegt Riccardo Arcodia, doctoraat student aan het Max Planck Instituut voor Buitenaardse Fysica (MPE), wie is de eerste auteur van de studie die nu is gepubliceerd in? Natuur . Dit soort objecten zijn vrij nieuw:er waren eerder slechts twee van dergelijke bronnen bekend, die de afgelopen jaren toevallig of in archiefgegevens zijn gevonden. "Omdat dit nieuwe type uitbarstende bronnen eigenaardig lijkt te zijn in röntgenstralen, we besloten eROSITA te gebruiken als een blinde enquête en vonden er meteen nog twee, " hij voegt toe.

De eROSITA-telescoop scant momenteel de hele lucht in röntgenstralen en de continue gegevensstroom is zeer geschikt om voorbijgaande gebeurtenissen zoals deze uitbarstingen te vinden. Beide nieuwe bronnen die door eROSITA werden ontdekt, vertoonden binnen een paar uur een hoge amplitude van de röntgenstraling. wat werd bevestigd door vervolgwaarnemingen met de XMM-Newton- en NICER-röntgentelescopen. In tegenstelling tot de twee bekende vergelijkbare objecten, de nieuwe bronnen gevonden door eROSITA waren niet eerder actieve galactische kernen.

"Deze waren normaal, gemiddelde lage-massa sterrenstelsels met inactieve zwarte gaten, " legt Andrea Merloni van MPE uit, hoofdonderzoeker van eROSITA. "Zonder deze plotselinge, bij herhaalde röntgenuitbarstingen zouden we ze hebben genegeerd." De wetenschappers hebben nu de kans om de nabijheid van de kleinste superzware zwarte gaten te verkennen. Deze hebben 100 000 tot 10 miljoen keer de massa van onze zon.

Quasi-periodieke emissie zoals die is ontdekt door eROSITA wordt meestal geassocieerd met binaire systemen. Als deze uitbarstingen inderdaad worden veroorzaakt door de aanwezigheid van een in een baan om de aarde draaiend object, zijn massa moet veel kleiner zijn dan die van het zwarte gat - in de orde van een ster of zelfs een witte dwerg, die bij elke passage gedeeltelijk kan worden verstoord door de enorme getijdenkrachten in de buurt van het zwarte gat.

"We weten nog steeds niet wat deze röntgenuitbarstingen veroorzaakt, " geeft Arcodia toe. "Maar we weten dat de buurt van het zwarte gat tot voor kort stil was, dus een reeds bestaande accretieschijf zoals die aanwezig is in actieve sterrenstelsels is niet nodig om deze verschijnselen te veroorzaken." Toekomstige röntgenwaarnemingen zullen helpen om het "scenario van een object in een baan om de aarde" te beperken of uit te sluiten en om mogelijke veranderingen in de omlooptijd te volgen Dit soort objecten kunnen ook worden waargenomen met signalen van zwaartekrachtgolven, het openen van nieuwe mogelijkheden in multi-messenger astrofysica.