Wanneer een zwart gat een ster opvreet, het produceert zichtbaar licht of röntgenstralen, maar astronomen hebben beide soorten straling bijna nooit gedetecteerd. Astronoom Peter Jonker (SRON/Radboud Universiteit) en zijn collega's hebben nu een paar jaar nadat ze in optisch licht waren ontdekt een aantal vastgelegde sterren met een röntgentelescoop gespot. Het blijkt dat zwarte gaten toch allemaal op dezelfde manier eten, terwijl de sfeerverlichting volgens een vast patroon varieert. Hun studie is gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift .

Overal in het heelal, gigantische zwarte gaten liggen op de loer in het donker in centra van sterrenstelsels. Als een hinderlaag roofdier, ze wachten geduldig tot nietsvermoedende sterren voorbij gaan, en gebruik hun overweldigende zwaartekracht om ze uit elkaar te trekken tot een spaghettistreng en ze uiteindelijk op te slokken. Astronomen zien dit schouwspel soms in zichtbaar licht, soms op röntgenfoto's, maar bijna nooit in beide soorten licht tegelijk. Hebben zwarte gaten twee verschillende manieren om een ​​ster te eten?

Van visueel tot röntgen

Astronoom Peter Jonker (SRON/Radboud Universiteit) en zijn internationale collega's hebben nu met de Chandra-röntgentelescoop een aantal bronnen geobserveerd die een paar jaar eerder oorspronkelijk in de optische band waren geïdentificeerd. Het lijkt erop dat een ster, in het proces van verslonden, straalt eerst zichtbaar licht uit en zendt vervolgens röntgenstraling uit. Dus zwarte gaten hebben een gemeenschappelijk eetgedrag, terwijl de sfeerverlichting tijdens het diner volgens een vast patroon verandert, van zacht wit tot bleek, heldere röntgenstralen. Jonkers bevinding zou binnenkort kunnen worden getest door gegevens van de onlangs gelanceerde röntgensatelliet eROSITA - een voorloper van Athena - te combineren met telescopen die de lucht doorkruisen en zichtbaar licht verzamelen. zoals de BlackGEM-telescoop, die momenteel onder supervisie van de Radboud Universiteit in Chili wordt geïnstalleerd.

Botsing

Een gevangen ster wordt tot zo'n lange snaar uitgerekt dat hij zichzelf tegenkomt na een volledige baan rond een zwart gat, als een slang die in zijn staart bijt. Die botsing zorgt ervoor dat de snaar hoogte verliest en in de richting van het zwarte gat valt. Jonker heeft twee mogelijke verklaringen voor zijn theorie dat zowel zichtbaar licht als röntgenstraling vrijkomt, strikt in die volgorde.

De eerste optie is dat de emissie van zichtbaar licht wordt veroorzaakt door de energie die vrijkomt bij de botsing, en dat we de röntgenstralen zien omdat potentiële energie verloren gaat tijdens de val naar het zwarte gat. De stroom versnipperd stellair gas begint te gloeien als een zogenaamd zwart lichaam, met een karakteristieke curve als een spectrum dat piekt in zachte röntgenstralen.

De tweede optie is dat de botsing zelf röntgenstralen uitzendt, maar er ontstaat een dichte wolk die de röntgenstralen absorbeert en weer uitzendt als zichtbaar licht. Als er voldoende stermateriaal is verdwenen, de wolk dun genoeg wordt om de röntgenstralen door te laten, inclusief de röntgenstraling als gevolg van de duik met bijbehorend verlies van potentiële energie.

Rotatie

Een gevolg van Jonkers theorie is dat er een verband bestaat tussen de rotatie van zwarte gaten en de hoeveelheid röntgenstraling die sterren uitzenden als ze worden opgegeten. Of zwarte gaten roteren is op dit moment niet bekend. Als eROSITA elk jaar honderden spaghettislierten ziet, dit zou kunnen bevestigen dat zwarte gaten roteren. Als er maar een paar per jaar worden ontdekt, het zou op stationaire zwarte gaten duiden.