Astrofiziki so odkrili spremembe v svetlosti svetlobe, ki so jih opazili na obrobju ene izmed nam najbližjih črnih lukenj, ki se nahaja na razdalji 9600 svetlobnih let od Zemlje.
Znanstvenike je zanimal binarni zvezdni sistem MAXI J1820+070, ki ga je leta 2018 odkril japonski rentgenski teleskop na Mednarodni vesoljski postaji. Takšni binarni sistemi praviloma vsebujejo zvezdo z majhno maso, podobno našemu Soncu, in veliko bolj kompakten objekt – to je lahko bela pritlikavka, nevtronska zvezda ali črna luknja. MAXI J1820+070 vsebuje črno luknjo z vsaj 8-kratno maso našega Sonca.
Svetlobno krivuljo, ki so jo analizirali znanstveniki, so pridobili astro amaterji med skoraj enoletnim opazovanjem po vsem svetu. Zvezda v MAXI J1820+070 je ena od treh najsvetlejših rentgenskih zvezd, ki so jih kdaj opazili. To ni tako le zato, ker je izjemno blizu Zemlje, ampak tudi zato, ker se uspešno nahaja zunaj ravnine naše Galaksije Rimske ceste. Ker je ostal svetel več mesecev, ga je lahko opazovalo veliko število ljudi.
Toda skoraj 3 mesece po začetku izbruha se je zgodilo nekaj nepričakovanega - svetlobna krivulja je bila podvržena ogromni modulaciji s periodo približno 17 ur - na vrhuncu so opazili podvojitev svetlosti. Hkrati ni bilo sprememb v območju rentgenskih žarkov. Čeprav so bile v preteklosti opažene majhne kvaziperiodične vidne modulacije med drugimi izbruhi rentgenskih žarkov, prej niso opazili ničesar podobnega. Kaj je povzročilo tako nenavadno vedenje?
Material iz zvezde potegne kompaktni predmet v akrecijski disk spiralnega plina, ki ga obdaja. Izbruhi se pojavijo, ko se material v disku segreje, zbere na črno luknjo in sprosti ogromne količine energije, preden prečka obzorje dogodkov. Ta proces je kaotičen in zelo spremenljiv, s časovnimi okviri, ki se razlikujejo od milisekund do mesecev.
Ko ogromen rentgenski žarek pride iz zelo blizu črne luknje in nato obseva okoliško snov, zlasti akrecijski disk, in ga segreje na temperaturo približno 10 tisoč K, je njegovo sevanje v optičnem območju, zlasti mi videti oddano svetlobo. Zato se ob zmanjšanju jakosti rentgenskega bliska zmanjša tudi vidna svetloba.
Možna je bila le ena razlaga: ogromen tok rentgenskega sevanja je obseval akrecijski disk in povzročil njegovo popačenje, kar je povzročilo močno povečanje površine, posledično pa se je povečal tudi svetlobni tok. To vedenje so že prej opazili v rentgenskih binarjih z masivnejšimi zvezdami, nikoli pa v sistemih s črno luknjo in zvezdo z majhno maso.
Astrofiziki poznajo več deset binarnih sistemov s črnimi luknjami v naši galaksiji, z maso v območju 5-15 sončnih mas. Rastejo tudi s kopičenjem snovi.
Preberite tudi:
- Črna luknja "Samorog" je morda najmanjša in najbližja Zemlji
- Črna luknja je nenadoma potemnela in nihče ne ve zakaj