19 januari 2019

Corona zwart gat krimpt door toevoer van materie van nabije ster  

Sterrenkundigen van het MIT hebben door waarnemingen met twee instrumenten aan boord van het internationale ruimtestation ISS waargenomen dat een zwart gat z’n corona krimpt als gevolg van de toevoer van overvloedige hoeveelheden materie van een nabije ster. Op 11 maart 2018 werd het zwarte gat ontdekt en wel met de Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) detector, verbonden aan de Japanse Experiment Module van het ISS. Het zwarte gat kreeg de naam MAXI J1820+070 en het is bijna 10.000 lichtjaar van de aarde verwijderd. Met MAXI werd een enorme toename van de hoeveelheid röntgenstraling waargenomen en al gauw was MAXI J1820+070 wel zes keer zo helder als de bekende Krabnevel. Met een ander instrument, ook aan boord van het ISS, kon men de waarnemingen bevestigen – de Neutron star Interior Composition Explorer (NICER). Vandaag verschijnt in Nature een artikel over de waarnemingen.

De sterrenkundigen konden in de röntgenstraling van MAXI J1820+070 echo’s waarnemen, periodiek elkaar afwisselende pulsen van laag-energieke fotonen en hoog-energieke fotonen. Men denkt dat die laag-energieke fotonen afkomstig zijn van de accretieschijf rondom het zwarte gat en de hoog-energieke fotonen van de corona, een halo van hete elektronen rondom het binnenste deel van de accretieschijf (zie afbeelding hierboven). De uitbarsting van röntgenstraling was een gevolg van de aanvoer van materie, gas en stof van een ster nabij het zwarte gat. Als de materie in de buurt van het zwarte gat komt wordt het tot miljoenen graden verhit en dan gaat het röntgenstraling uitzenden.

Gedurende een maand nam men een afname van de lengte van de pulsen waar, wijzend op een afname van de afstand tussen de accretieschijf en de corona. Eén van de twee was duidelijk aan het krimpen. Vraag was alleen welke, de schijf of corona. Op basis van waarnemingen aan de ‘ijzerlijn’, een emissielijn uitgezonden door ijzeratomen in de accretieschijf, kon men vaststellen dat het niet de accretieschijf was die kromp. Het moest de corona dus wel zijn. In die maand bleek de corona van 100 km doorsnede gekrompen te zijn tot slechts 10 km.

Lichtecho’s bij zwarte gaten waren tot nu toe alleen waargenomen bij superzware zwarte gaten, die miljarden keren de massa van de zon heeft. De echo’s bij een stellair zwart gat als MAXI J1820+070 zijn daarom een primeur. Door waarnemingen als deze wil men meer te weten komen over wat er precies gebeurt met een zwart gat dat veel materiaal aangevoerd krijgt en dan men name over de afwisseling van de ‘harde fase’, als de corona harde röntgenstraling uitzend, en de ‘zachte fase’, als de accretieschijf zachtere, minder energierijke röntgenstraling uitzendt.

Bron: MIT.

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.