10 juli 2020

Ster overleeft maar net nauwe ontmoeting met superzwaar zwart gat

Credit: X-ray: NASA/CXO/CSIC-INTA/G.Miniutti et al.; Illustration: NASA/CXC/M. Weiss;

Sterrenkundigen hebben met behulp van Chandra en XMM-Newton, een Amerikaanse respectievelijk Europese röntgensatelliet, een ster ontdekt die een nauwe ontmoeting met een superzwaar zwart gat maar tenauwernood heeft overleeft. Wel is het zo dat de ster al z’n buitenlagen door de close-call is kwijtgeraakt: de ster was eerst een grote rode reus, maar doordat het zwarte gat door z’n sterke zwaartekracht de buitenlagen van de ster wegzoog bleef alleen diens kern over, een witte dwerg.

Credit: X-ray: NASA/CXO/CSIC-INTA/G.Miniutti et al.; Optical: DSS

Het speelt zich allemaal af in GSN 069, een sterrenstelsel dat 250 miljoen lichtjaar van ons vandaan ligt in het zuidelijke sterrenbeeld Beeldhouwer (Sculptor). De witte dwerg draait in slechts negen uur een baantje om het zwarte gat, een sterk elliptische baan. Telkens als de witte dwerg bij het peribothron zit, da’s het punt in zijn baan het dichtste bij het zwarte gat, dan vloeit er gas van de witte dwerg naar het zwarte gat en dan is er even een uitbarsting van röntgenstraling, welke opgepikt is door Chandra en XMM-Newton. In de tweet hieronder zien je de curve van die röntgenuitbarstingen, gemeten met XMM-Newton.

Tijdens het peribothron staat de witte dwerg slechts 15 keer de straal van de waarnemingshorizon van het zwarte gat af. Dat is zeer dichtbij, maar net genoeg verwijderd om niet helemaal opgepeuzeld te worden. Sterrenkundigen hebben ook gevallen ontdekt, waarbij de ster het niet overleeft heeft en in z’n geheel in het zwarte gat verdween, de zogeheten tidal disruption events. Door de zwaartekrachtsinvloed van het zwart gat treedt er wel een verandering op van de baan van de witte dwerg: de lange as van de baan zal periodiek veranderen, iets wat voortvloeit uit de Algemene Relativiteitstheorie (zie afbeelding hieronder).

Credit: NASA/CXC/M. Weiss

Deze precessie, zoals het wordt genoemd, werd veel eerder al waargenomen bij de planeet Mercurius en onlangs ook bij de ster S2 die om Sgr A* draait, het superzare zwarte gat in het centrum van het Melkwegstelsel. In the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society verscheen dit vakartikel over de waarnemingen aan GSN 069.

Bron: Chandra + ESA.

Speak Your Mind

*

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