Vreemd Stil Zwart Gat Gespot Rond Snel Draaiende Ster

Astronomen hebben een rustig zwart gat gevonden in een baan rond een enorme, snel roterende ster, wat suggereert dat deze vreemde binaire systemen veel voorkomen in de Melkweg.

De enorme ster MWC 656, bekend als een "B-emissie" of "Be" ster, deelt ruimte met een zwart gat in de stellaire massa, rapporteren onderzoekers in een studie die vandaag (15 januari) is gepubliceerd in het tijdschrift Nature. Verrassend is dat het zwarte gat geen röntgenstraling uitzendt, en uitlegt hoe het object tot nu toe niet kon worden gedetecteerd.

"Het is belangrijk om op te merken dat slechts één zwart gat met een enorme stellaire metgezel bekend is in de melkweg - de heldere röntgenbron Cyg X-1," hoofdonderzoekauteur Jorge Casares, van het Instituto de Astrofisica de Canarias op de Canarische eilanden, vertelde ProfoundSpace.org via e-mail. "Onze ontdekking suggereert dat er nog veel meer zwarte gaten zijn met massieve metgezellen in de vorm van rustige Be-binaries." [De vreemdste zwarte gaten in het universum]

Een vreemd paar

Van veel sterren zoals MWC 656 is bekend dat ze metgezellen hebben - meestal kleine en ongelooflijk dichte supernova-resten die neutronensterren worden genoemd. Maar tot nu toe is er nooit een zwart gat gevonden met een Be-ster, aldus onderzoekers.

MWC 656 ligt ongeveer 8.500 lichtjaren verwijderd van de aarde en is 10 tot 16 keer zo massief als de zon van de aarde. De ster draait zo snel, met een geschatte 671.000 km / u (1,08 miljoen km / u), dat enorme hoeveelheden materiaal uit de evenaar worden geworpen, waardoor een schijf rond de ster ontstaat.

Met behulp van twee optische telescopen op het Roque de los Muchachos-observatorium op de Canarische Eilanden, bestudeerden Casares en zijn team de emissies van deze circumstellaire schijf. De wetenschappers ontdekten ook optische emissies waarvan zij bepaalden dat ze afkomstig zijn van de 'aanzuigschijf' van gas en stof die wordt aangezogen door een nabijgelegen zwart gat.

Analyse van deze emissielijnen suggereert dat het zwarte gat 3,8 tot 6,9 keer massiever is dan de zon van de aarde, aldus onderzoekers. Het is dus een stellair zwart gat, een soort voorwerp dat wordt geproduceerd wanneer gigantische sterren zonder brandstof komen te staan ​​en instorten op zichzelf.

Zwarte gaten zenden typisch hoogenergetische röntgenstraling uit, die wordt gegenereerd wanneer het materiaal in de accretieschijven van de zwarte gaten naar beneden beweegt in de muil van de hongerige objecten. Maar dit gebeurt niet in het MWC 656-systeem, waarschijnlijk omdat de schijf van de begeleidende ster (die bijdraagt ​​aan de aanwasschijf van het zwarte gat) zo snel ronddraait.

"De afwezigheid van röntgenstraling van dit systeem is een bewijs dat materiaal niet in het zwarte gat wordt geleid, maar moet worden bewaard in een vasthoudpatroon binnen de aanwasschijf," schreef Virginia McSwain van de Lehigh University in Pennsylvania, in een begeleidend commentaarartikel in hetzelfde nummer van Nature.

"Gas in de buitenste regionen van de schijf van de Be Star zal een hoge impulsmoment hebben, die tijdens de massatransfer naar de accretieschijf zal worden overgebracht," voegde McSwain eraan toe. "Zonder een efficiënt mechanisme om dit impulsmoment te verwijderen, zal de aangroei worden onderdrukt en zal het zwarte gat stil blijven."

Zwarte gaten zijn zo bizar dat ze onwerkelijk klinken. Toch hebben astronomen goed bewijs gevonden dat ze bestaan. Test je kennis van deze gekke wonderen.

Terug naar de tekentafel?

Het MWC 656-systeem zou slechts het topje van de ijsberg kunnen zijn, omdat veel meer van zulke rustige, stellaire massa zwarte gaten het universum kunnen bevolken, schreef McSwain. Astronomen kunnen binnenkort andere soortgelijke systemen ontdekken, nu ze weten waarnaar ze moeten zoeken, voegde ze eraan toe.

De nieuwe studie kan astronomen ook dwingen om een ​​aantal van hun ideeën over de vorming en evolutie van black-holesystemen te heroverwegen, zei Casares.

"Bevolkingssynthesemodellen voorspellen dat heel weinig zwarte gaten de binaire evolutie overleven die binaire ben / zwart-gat-binaire bestanden produceert, zoals MWC 656," zei hij, "de reden is dat de twee sterren samenvoegen voordat het zwarte gat wordt gevormd of het binaire systeem wordt verstoord door de supernova-explosie.Het feit dat dit systeem helder en relatief dichtbij is, geeft aan dat deze binaries gebruikelijker zijn dan de theorie voorspelt, en dit heeft sterke implicaties voor modellen van zwartgatvorming en nabije binaire evolutie. '