Swift J1745-26, mit einer Skala des Mondes, wie sie im Sichtfeld von der Erde erscheinen würde. Krimm
Bereits Mitte September hatte der Swift-Satellit sein Geschäft mit mehreren Wellenlängen betrieben und nach Ausbrüchen heller Gamma-, Röntgen-, Ultraviolett- oder optischer Ereignisse am Himmel gesucht, als er eine steigende Flut von Hochenergie entdeckte Röntgenstrahlen von einer Quelle zum Zentrum unserer Milchstraße. Dies war jedoch anders als bei jedem anderen Ausbruch, den der Satellit entdeckt hatte, und nachdem die Astronomen das Ereignis einige Tage lang beobachtet hatten, wussten sie, dass dies eine seltene Röntgennova sein musste. Was es bedeutete war, dass Swift das Vorhandensein eines zuvor unbekannten Schwarzen Lochs mit Sternmasse entdeckt hatte.
"Helle Röntgennovae sind so selten, dass es sich im Wesentlichen um einmalige Ereignisse handelt, und dies ist das erste, das Swift gesehen hat", sagte Neil Gehrels vom Goddard Space Flight Center, dem Hauptforscher der Mission. "Darauf haben wir wirklich gewartet."
Das Objekt wurde nach den Koordinaten seiner Himmelsposition Swift J1745-26 genannt. Die Nova befindet sich einige Grad vom Zentrum unserer Galaxie in Richtung des Sternbilds Schütze. Obwohl Astronomen die genaue Entfernung nicht kennen, glauben sie, dass sich das Objekt etwa 20.000 bis 30.000 Lichtjahre entfernt in der inneren Region der Galaxie befindet.
Eine Röntgennova ist eine kurzlebige Röntgenquelle, die plötzlich am Himmel erscheint und über einen Zeitraum von einigen Tagen dramatisch an Stärke zunimmt und dann abnimmt und über einige Monate hinweg verblasst. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Nova, bei der die kompakte Komponente ein weißer Zwerg ist, wird eine Röntgennova dadurch verursacht, dass Material - normalerweise Gas - auf einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch fällt.
Die schnell aufhellende Quelle löste am Morgen des 16. September zweimal und am nächsten Tag erneut Swifts Burst-Alert-Teleskop aus.
Bodenobservatorien entdeckten Infrarot- und Funkemissionen, aber dicke Staubwolken haben Astronomen daran gehindert, Swift J1745-26 im sichtbaren Licht zu fangen.
Die Nova erreichte am 18. September einen Höhepunkt in harten Röntgenstrahlen - Energien über 10.000 Elektronenvolt oder mehrere tausend Mal so viel wie sichtbares Licht -, als sie eine Intensität erreichte, die der des berühmten Krebsnebels entspricht, einem Supernova-Überrest, der als Kalibrierungsziel für Hochenergie-Observatorien und gilt bei diesen Energien als eine der hellsten Quellen außerhalb des Sonnensystems.
Selbst wenn es bei höheren Energien gedimmt wurde, hellte sich die Nova in den energiearmen oder weicheren Emissionen auf, die von Swifts Röntgenteleskop erfasst wurden, einem für Röntgennovae typischen Verhalten. Am Mittwoch war Swift J1745-26 in weichen Röntgenstrahlen 30-mal heller als bei seiner Entdeckung und leuchtete weiter auf.
"Das Muster, das wir sehen, wird in Röntgennovae beobachtet, bei denen das zentrale Objekt ein Schwarzes Loch ist. Sobald die Röntgenstrahlen verblassen, hoffen wir, ihre Masse zu messen und ihren Status als Schwarzes Loch zu bestätigen “, sagte Boris Sbarufatti, Astrophysiker am Brera-Observatorium in Mailand, Italien, der derzeit mit anderen Swift-Teammitgliedern am Penn State in der Universität zusammenarbeitet Park, Pa.
Folgendes passiert normalerweise bei Ereignissen wie diesem: Das Schwarze Loch ist Teil eines Binärsystems mit einem normalen sonnenähnlichen Stern. Ein Materialstrom fließt in eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch. Normalerweise erwärmt sich die Gasscheibe spiralförmig zum Schwarzen Loch, erwärmt sich und erzeugt ein stetiges Röntgenlicht. Aber manchmal wird das Material aus unbekannten Gründen in den äußeren Bereichen gehalten und durch einen Mechanismus zurückgehalten, fast wie ein Damm. Sobald sich genug Gas angesammelt hat, bricht der Damm und eine Gasflut strömt in Richtung des Schwarzen Lochs, wodurch der Ausbruch der Röntgennova entsteht.
"Jeder Ausbruch räumt die innere Scheibe aus, und da wenig oder gar nichts auf das Schwarze Loch fällt, ist das System keine helle Röntgenquelle mehr", sagte John Cannizzo, ein Goddard-Astrophysiker. "Jahrzehnte später, nachdem sich genug Gas in der äußeren Scheibe angesammelt hat, schaltet es wieder in seinen heißen Zustand und sendet eine Flut von Gas in Richtung des Schwarzen Lochs, was zu einem neuen Röntgenausbruch führt."
Dieses Phänomen, das als thermisch-viskoser Grenzzyklus bezeichnet wird, hilft Astronomen dabei, vorübergehende Ausbrüche in einer Vielzahl von Systemen zu erklären, von protoplanetaren Scheiben um junge Sterne bis hin zu Zwergnovae - wo das zentrale Objekt ein weißer Zwergstern ist - und sogar helle Emissionen von Supermassiven Schwarze Löcher in den Herzen entfernter Galaxien.
Es wird geschätzt, dass unsere Galaxie etwa 100 Millionen Schwarze Löcher mit Sternenmasse beherbergen muss. Die meisten davon sind für uns unsichtbar und nur etwa ein Dutzend wurden identifiziert.
Swift entdeckt ungefähr 100 Bursts pro Jahr. Das Burst-Alert-Teleskop erkennt GRBs und andere Ereignisse und bestimmt genau ihre Position am Himmel. Swift leitet dann innerhalb von 20 Sekunden nach der ersten Erkennung eine Positionsschätzung von 3 Bogenminuten an den Boden weiter, sodass bodengestützte Observatorien und andere Weltraumobservatorien die Möglichkeit haben, das Ereignis ebenfalls zu beobachten. Das Swift-Raumschiff selbst "schnell" - in weniger als ungefähr 90 Sekunden - und richtet sich autonom neu aus, um den Burst-Ort in das Sichtfeld der empfindlichen Schmalfeld-Röntgen- und UV / optischen Teleskope zu bringen, um das Nachleuchten zu beobachten und Daten zu sammeln .
Quelle: NASA
