Astrofysikere har opklaret et spaghetti-mord på en stjerne i en galakse 215 millioner lysår borte.
Den skyldige er et supermassivt sort hul, der blev afsløret af kraftige lysglimt, der opstod, da hullet slubrede stjernen i sig som spaghetti.
Lysglimtene blev observeret af teleskoper fra European Southern Observatory (ESO) i Chile og er blevet analyseret i samarbejde med blandt andet forskere fra DTU Space her i Danmark.
Observationerne er banebrydende. Det er aldrig tidligere lykkedes for astronomer at se et sort hul fortære en stjerne igennem såkaldt tidevandsdestruktion så tydeligt, så tæt på og så tidligt i processen.
»Denne forskning hjælper os til bedre at kunne forstå de supermassive sorte huller, og hvordan stof opfører sig i de ekstreme gravitationsfelter omkring dem,« fortæller medforfatter på studiet og ph.d.-studerende på DTU Space Panos Charalampopoulos ifølge en pressemeddelelse fra DTU.
Forskningen er udgivet i det videnskabelige tidsskrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
\ Hvad er tidevandsdestruktion?
En tidevandsdestruktionsbegivenhed er, når et objekt med et stærkt tyngdefelt trækker i andre objekter i rummet.
Det er dét, der sker, når Månen hiver i vandet på Jorden og får vandstanden til at rejse sig.
Men faktisk trækker både Månen og Solen i alt muligt andet end vandet. Derfor kalder man på engelsk fænomenet for 'tide'.
Det er tyngdekraften omkring det sorte hul, der har revet stjernen i stykker, helt som vandet hæver sig på Jorden, når Månen er nær.
Når stjernen kommer for tæt på det sorte hul, bliver tidevandseffekten så stor, at stjernen ikke længere kan holde på al sin gas, og det sorte hul river det løs.
Sådan gik det til
Når en stjerne kommer tæt på et supertungt sort hul, vil hullets voldsomme tyngdekraft flå noget af stjernen i tynde strimler og sluge det, lidt som spaghetti. Fænomenet kaldes da også ’spaghettificering’.
Når noget af stjernespaghettien falder ind i det sorte hul, opvarmes gassen, som udsender en voldsom mængde energi, der kan observeres som lysglimt her på Jorden.
»Det er [lykkedes at se det sorte hul] ved, at vi har observeret områderne for ultraviolet og optisk lys samt røntgen-området i radio-lys,« uddyber Panos Charalampopoulos.
»Tanken om, at et sort hul ’suger’ en nær stjerne til sig, lyder som science fiction. Men det er lige præcis det, der er sket,« fortæller Matt Nicholl i pressemeddelelsen fra DTU. Han er Royal Astronomical Society fellow ved Birmingham University og hovedforfatter på artiklen.
Sorte huller griser
Det er ikke hver dag, et sort hul får stjernespaghetti til frokost. Faktisk er det sjældent fænomen og utroligt svært at observere.
Det sorte hul spiser nemlig ikke særlig pænt og gemmer sig derfor bag et slør af stjernerester og -støv, der gør det svært for astronomerne at iagttage indtagningen.
Rodet skyldes, at den energi, der udsendes, når sorte huller spiser stjerner, presser rester af stjernen væk fra hullet, fandt forskerne bag undersøgelsen ud af.
Men i tilfældet med denne 'tidevandsbegivenhed’ blev det sorte hul i en spiralgalakse i stjernebilledet Eridanus grebet i sit foretagende i tide. Det gav forskerne mulighed for at se om bag ved sløret, hvor det sorte hul med en masse på 100.000 gange Solens sendte strømme af stof ud med hastigheder på op til 10.000 km/s.
»Der er blæs på!« kommenterer Marianne Vestergaard, der er lektor i astrofysik ved Niels Bohr Instituttet på Københavns Universitet.
Hun har ikke selv været en del af studiet. Hun mener, resultaterne er ret så bemærkelsesværdige.
»Observationen er rimelig lysklar. Disse data er bemærkelsesværdige, fordi observationerne er udførlige og stammer fra tidligt i tidevandsbegivenheden. Det betyder, at man kan bruge de gode data som en Rosette-sten. Når man senere vil kunne sammenligne med observationer af andre lignende begivenheder, bliver det muligt at se efter mønstre for, hvordan sorte huller opfører sig, når de sluger gas og stjerner,« vurderer Marianne Vestergaard.
\ Læs mere
Sorte huller er det nye sort
Astrofysikeren fortæller, at sorte huller er utroligt svære at observere, fordi de i princippet er usynlige, da de er så tunge og kompakte, at intet lys kan undslippe deres tyngdekraft, hvis det kommer for tæt på. Derfor må man altid bruge objekter i nærheden af dem - såsom stjerner - for at lære mere om dem og deres tyngdefelter.
»Resultaterne fortæller noget om, hvordan det kraftige tyngdefelt omkring det sorte hul vekselvirker med sine omgivelser, når det sluger stjernen. Det vil fysikerne gerne forstå. Derfor er denne her observation vigtig, fordi den kan bruges som springbræt til at efterprøve de teorier og observationer, vi har i forvejen.«
»Det er en lille søjle i vores forståelse, men på sigt kan det bane vejen til at forstå sorte hullers udvikling og dermed også galaksers udvikling. I sidste ende også hvordan liv opstår.«
Den drabelige spaghetti-afsløring kommer, kort efter at Nobelprisen i fysik gik til forskerne bag fundet af det sorte hul i Mælkevejens centrum.
For et år siden gik det første billede af et sort hul viralt, og i 2015 'så' forskere to sorte huller støde sammen, da de observerede gravitationsbølger fra sammenstødet.
Er sorte huller det nye sort i astrofysikken?
»Haha! Det tror jeg faktisk, det er. Vi bliver lidt vilde i varmen for at forstå, hvad der foregår med de sorte huller, fordi vi forstår så lidt af det. Sådan er fysikere, så bliver vi meget nysgerrige og som små børn. Vi vil gerne finde en metode til at forstå sorte huller.«
