science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Het zwarte gat van de Melkweg is net opgelaaid, een paar uur 75 keer zo helder groeien

Vier afbeeldingen van het papier. Over een periode van ongeveer 2 uur, Sgr A* vlamde op tot 75 keer normaal, en twee keer zo helder als elke andere waargenomen piek. Aanvankelijk, astronomen dachten dat ze naar de S-ster SO-2 keken. Krediet:Do et al; 2019.

Ook al is het zwarte gat in het centrum van de Melkweg een monster, het is nog vrij rustig. genaamd Boogschutter A*, het is ongeveer 4,6 miljoen keer massiever dan de zon. Gebruikelijk, het is een broeierige kolos. Maar wetenschappers observeren Sgr. A* met de Keck-telescoop heeft zojuist waargenomen dat de helderheid gedurende een paar uur tot meer dan 75 keer normaal steeg.

Het affakkelen is niet zichtbaar in optisch licht. Het gebeurt allemaal in het nabij-infrarood, het gedeelte van het infraroodspectrum dat het dichtst bij optisch licht ligt. Astronomen hebben Sgr. A* voor 20 jaar, en hoewel het zwarte gat enige variabiliteit in zijn output heeft, deze opvlammende gebeurtenis is als niets dat astronomen eerder hebben waargenomen. Deze piek was meer dan twee keer zo helder als het vorige piekfluxniveau.

Deze resultaten worden gerapporteerd in de Astrofysische journaalbrieven in een paper getiteld "Ongekende variabiliteit van Sgr A* in NIR, " en is beschikbaar op de prepress-site arXiv.org. De hoofdauteur is Tuan Do, een astronoom aan de UCLA.

Het team zag Sgr. A* affakkelt 75 keer normaal gedurende een periode van twee uur op 13 mei. Aanvankelijk, astronoom Tuan Do dacht dat ze een ster met de naam SO-2 zagen in plaats van Sgr. EEN*. SO-2 behoort tot een groep sterren die S-sterren worden genoemd en die nauw om het zwarte gat draait. Astronomen hebben het in de gaten gehouden terwijl het om het zwarte gat draait.

In een interview met WetenschapAlert , Doe zei, "Het zwarte gat was zo helder dat ik het eerst aanzag voor de ster S0-2, omdat ik Sgr A* nog nooit zo helder had gezien. In de komende paar frames, Hoewel, het was duidelijk dat de bron variabel was en het zwarte gat moest zijn. Ik wist bijna meteen dat er waarschijnlijk iets interessants aan de hand was met het zwarte gat."

Dit is onze beste foto tot nu toe van een echt zwart gat. Het is het superzware zwarte gat in het centrum van melkweg M87, en het werd vastgelegd door de Event Horizon Telescope (EHT). Het zwarte gat zelf kan eigenlijk niet worden gezien, dus dit beeld is eigenlijk van zijn waarnemingshorizon. Het volgende doelwit van de EHT is Sgr. EEN*. Credit:Event Horizon Telescope-samenwerking

De vraag is, wat maakte Sgr. Een * flare als deze? Op dit punt, astronomen weten niet zeker wat de affakkeling veroorzaakte. sgr. A* heeft eerder affakkelen vertoond, alleen niet zo helder. Het affakkelen zelf is dus niet ongekend.

Het is waarschijnlijk dat iets de gewoonlijk rustige buurt van het zwarte gat heeft verstoord, en er zijn in ieder geval een paar mogelijkheden. De eerste is niet echt een verstoring, maar een onnauwkeurigheid in de statistische modellen die worden gebruikt om het zwarte gat te begrijpen. Als dat het geval is, dan moet het model worden bijgewerkt om deze variaties als "normaal" op te nemen voor Sgr. EEN*.

De groep sterren die in de buurt van Sgr. A* worden S-sterren genoemd. SO-2 kwam het dichtst in de buurt ongeveer een jaar voor het affakkelen dat in mei 2019 werd waargenomen. Credit:Cmglee – Eigen werk, CC BY-SA 3.0

De tweede mogelijkheid is waar dingen interessant worden:er is iets veranderd in de buurt van het zwarte gat.

De eerder genoemde ster SO-2 is een uitstekende kandidaat. Het is een van de twee sterren die heel dicht bij Sgr. A* in een elliptische baan. Elke 16 jaar, het is het dichtst bij. In het midden van 2018 was de laatste dichtste benadering, toen het nog maar 17 lichturen verwijderd was van het zwarte gat.

Het is mogelijk dat de nauwe benadering van SO-2 de manier waarop materiaal naar Sgr. EEN*. Dat zou het soort variabiliteit en heldere affakkeling genereren dat astronomen in mei zagen, ongeveer een jaar na de nadering van de ster.

De European Southern Observatory maakte deze simulatie van G2 die door Sgr. EEN*. Krediet:ESO

Maar astronomen weten het niet zeker. SO-2 is geen erg grote ster, en het lijkt onwaarschijnlijk dat dit dit soort verstoring zou kunnen veroorzaken. Niet alleen dat, maar het is de grootste van de S-sterren die dicht bij Sgr. EEN*, dus het is onwaarschijnlijk dat een van de andere sterren de oorzaak kan zijn, of.

Een andere mogelijkheid is een gaswolk. In 2002, astronomen zagen wat volgens hen een waterstofgaswolk zou kunnen zijn die het centrum van Sgr. EEN*. tegen 2012, astronomen waren er zekerder van dat het een wolk was, en het werd G2 genoemd. Ze maten de temperatuur van de wolk op 10, 000 graden Kelvin, en waren in staat om zijn traject te meten:in 2013 het zou dicht genoeg bij het zwarte gat komen dat de getijdekrachten het uit elkaar zouden scheuren.

aanvankelijk, astronomen dachten dat gas van G2 in Sgr. A*'s accretieschijf, en dat het helder zou opvlammen als het werd verwarmd. Maar dat is nooit gebeurd. Maar het is nog steeds mogelijk dat zijn passage dicht bij het zwarte gat een reeks gebeurtenissen in gang heeft gezet die het affakkelen van mei 2019 hebben veroorzaakt of ertoe hebben bijgedragen.

Een computergesimuleerd beeld van de waterstofgaswolk G2 die Sgr. A* en uitgestrekt liggen. De ontmoeting had de doorgaans rustige instroom van materiaal naar het zwarte gat kunnen verstoren en de variabiliteit en opflakkering die in mei werden waargenomen, kunnen hebben veroorzaakt. 2019. Credit:M. Schartmann en L. Calcada/ European Southern Observatory en Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik

In de uiteindelijke analyse (als er ooit een in de wetenschap is), this flaring may just be the natural result of a variable flow of material into Sgr. A*, which is expected to be lumpy. Als dat het geval is, then we're back to updating the statistical model used to explain the black hole's variability.

The only way to know is to gather more data, not only with the Keck, while the galactic center is still visible at night, but with other telescopes. During the last few months, the galactic center has been visible, and 'scopes like the Spitzer, Chandra, Swift, and ALMA have been watching. These observations across multiple wavelengths should help clarify the situation when they're made available.