Opgemaakt bericht:
https://www.sron.nl/news/5061-zwarte-gaten-eten-sterren-onder-wisselend-sfeerlicht
SRON Netherlands Institute for Space Research
--------------------------------------------------------------------------------------------
Zwarte gaten eten sterren onder wisselend sfeerlicht
Als een zwart gat een ster opeet, zien we dat ofwel in zichtbaar licht, ofwel
in röntgenlicht, maar bijna nooit allebei. Astronoom Peter Jonker (SRON/Radboud
Universiteit) en zijn collega's hebben nu een aantal ingevangen sterren
gesignaleerd met een röntgentelescoop enkele jaren nadat ze visueel zijn
ontdekt. Zwarte gaten blijken toch op eenzelfde manier te dineren, waarbij het
sfeerlicht volgens vast patroon verandert. Publicatie in The Astrophysical
Journal.
In de kernen van sterrenstelsels liggen in het pikkedonker enorme zwarte gaten
verscholen. Als een roofdier wachten ze geduldig tot een nietsvermoedende ster
voorbij vliegt, en trekken hem dan met hun overweldigende zwaartekracht uiteen
in een spaghettisliert om die uiteindelijk op te slorpen. Astronomen zien zo'n
schouwspel soms in zichtbaar licht, soms in röntgenlicht, maar bijna nooit met
beide kleuren licht tegelijk. Hebben zwarte gaten twee verschillende manieren
om een ster op te eten?
Zichtbaar naar röntgen
Sterrenkundige Peter Jonker (SRON/Radboud Universiteit) en zijn internationale
collega's vinden nu met de Chandra röntgentelescoop een aantal bronnen terug
die een paar jaar geleden nog waren gesignaleerd in zichtbaar licht. Het lijkt
er op dat een ster die wordt opgegeten eerst zichtbaar licht uitzendt en daarna
röntgenlicht. Zwarte gaten verschillen onderling dus toch weinig van elkaar qua
eetgedrag, waarbij het sfeerlicht wel volgens vast patroon verandert tijdens
het diner, van zacht wit tot kil fel röntgen. Jonkers bevinding kan meteen al
getest worden door gegevens te combineren van de recent gelanceerde
röntgensatelliet eROSITA-een voorloper van grote broer Athena-en telescopen die
in zichtbaar licht de hemel af speuren, zoals de BlackGEM-telescoop die nu
onder leiding van de Radboud Universiteit in Chili wordt geïnstalleerd.
Botsing
Een ingevangen ster wordt eerst uitgerekt tot zo'n lange sliert rondom een
zwart gat dat hij zichzelf tegenkomt na een volledig rondje. Die botsing zorgt
er voor dat de sliert hoogte verliest en richting het zwarte gat valt. Jonker
heeft twee mogelijke verklaringen voor zijn theorie dat er daarbij eerst
zichtbaar licht vrijkomt en vervolgens röntgenstraling.
De eerste optie is dat we het zichtbare licht zien door de energie die vrijkomt
bij de botsing, en dat we het röntgenlicht zien doordat er potentiële energie
verloren gaat bij de val richting het zwarte gat. De sliert-inmiddels meer een
gasstroom- gaat dan gloeien als een zogenoemde zwarte straler, met een
karakteristieke curve als spectrum die een piek heeft bij laag-energetisch
röntgenlicht.
De tweede optie is dat ook de botsing zelf al röntgenlicht uitzendt, maar er
een dichte wolk ontstaat die het röntgenlicht absorbeert en opnieuw uitzendt
als zichtbaar licht. Pas als er voldoende stermateriaal verdwenen is, is de
wolk dun genoeg om het röntgenlicht door te laten, inclusief de röntgenstraling
als gevolg van de val met bijhorend verlies van potentiële energie.
Draaiing
Een consequentie van Jonkers theorie is dat er een verband bestaat tussen de
draaiing van zwarte gaten en de hoeveelheid röntgenstraling die sterren
uitzenden als ze worden opgegeten. Of zwarte gaten überhaupt draaien is
momenteel niet bekend. Als eROSITA jaarlijks honderden spaghettislierten zal
zien, zegt de theorie dat zwarte gaten draaien. Mochten er slechts enkele per
jaar worden gedetecteerd dan wijst dat op stilstaande zwarte gaten.
Publicatie
P.G. Jonker, N.C. Stone, A. Generozov, S. van Velzen and B. Metzger,
'Implications from late-time x-ray detections of optically selected tidal
disruption events: state changes, unification, and detection rates', The
Astrophysical Journal
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab659c
Contact
Erik Arends, persvoorlichter SRON
e.arends@xxxxxxx<mailto:e.arends@xxxxxxx>
+31 (0)6-14525308
Peter Jonker, onderzoekers SRON / Radboud Universiteit
P.Jonker@xxxxxxx<mailto:P.Jonker@xxxxxxx>
