Hvad er ULX-4 - en mystisk grøn klatring af røntgenlys, der optrådte i fyrværkeri Galaxy - og derefter forsvandt snart igen? Et sort hul eller en neutronstjerne er 2 muligheder.
Dette synlige lysbillede af fyrværkeri Galaxy (NGC 6946) kommer fra Sloan Digital Sky Survey. Det er overlejret med data fra NASAs NuSTAR røntgenteleskop (i blåt og grønt). Den mystiske grønne klods er mod midten af galaksen, tilsyneladende sammenfaldende med en af dens spiralarme. Billede via NASA / JPL-Caltech.
Universet er fuld af mysterier, og nu er der en ny for astronomer at pusle over. Et rumbaseret røntgenobservatorium - NASAs NuSTAR - så, hvad astronomer beskrev som en grøn klat i galaksen kendt som NGC 6946, også kendt som Fireworks Galaxy. Klodsen optrådte inden for en 10-dages periode og forsvandt derefter lige så hurtigt.
Et nyt fagfællebedømt papir, der diskuterede den spændende fund blev offentliggjort i The Astronomical Journal den 9. august 2019.
Det er virkelig usædvanligt, at et himmelobjekt vises og derefter forsvinder igen over en så kort tidsperiode. Objektet fik mærket ULX-4, da det var den fjerde ULX - ultraluminøs røntgenkilde - der findes i denne galakse.
NuSTARs primære mission på det tidspunkt havde været at studere en supernova i galaksen, der vises som en lys blågrøn plet øverst til højre på billedet ovenfor. Den mystiske grønne klods er tættere på galakens centrum i billedet, tilsyneladende sammenfaldende med en af dens spiralarme.
Hannah Penn Earnshaw er postdoktor i fysik ved Caltech. Hun er hovedforfatter af den nye undersøgelse om den mystiske grønne klods. Billede via Caltech.
Mysteryobjektet er sandsynligvis ikke en supernova, fordi det kun blev fundet i røntgenbilleder, men ikke synlige lysbilleder. Det var først blevet set af NuSTAR, og senere blev det fundet, at det var forsvundet af NASAs Chandra røntgenobservatorium.
Et af de vigtigste spørgsmål lige nu er, hvordan objektet så ud og forsvandt så hurtigt. Ifølge Hannah Earnshaw, en postdoktorisk forsker ved Caltech:
Ti dage er en virkelig kort tid, før en så lys genstand vises. Normalt med NuSTAR observerer vi mere gradvise ændringer over tid, og vi observerer ikke ofte en kilde flere gange i rækkefølge. I dette tilfælde var vi heldige at fange en kilde, der skiftede ekstremt hurtigt, hvilket er meget spændende.
Så hvis objektet ikke er en supernova, hvad er det så?
Kunstnerens koncept af NuSTAR-rumfartøjet. Billede via NASA / JPL-Caltech.
En mulighed er, at det er et sort hul. I henhold til denne teori kom det grønlige lys fra et sort hul, der spiste en anden genstand, måske en stjerne. Vi har en tendens til at tænke på sorte huller som ”sugende” materiale, men den enorme tyngdekraft fra det sorte hul kan også rive genstanden fra hinanden, hvorved det resulterende affald går i bane rundt om det sorte hul. Dette affald kan opvarmes til millioner af grader og udsender røntgenstråler. Så selvom lys ikke kan undslippe inden i et sort hul, kan det let ses lys, der udsendes af superopvarmet affald, der kredser rundt om det sorte hul.
Normalt er ULX'er lang levetid, da sorte huller vil føde i lang tid på de stjerner, de ødelægger. Men hvis man siger, en lille stjerne ødelægges hurtigere, kan det forklare kortsigtede begivenheder som ULX-4.
ULX-4 kan også muligvis være en neutronstjerne, et ekstremt tæt objekt, der dannes, når en stjerne eksploderer, men er ikke massiv nok til at skabe et sort hul. De kan også have diske med snavs, der kredser omkring dem, hvilket skaber langsomt fødende ultraluminøse røntgenkilder. Materiale kanaliseres ned til overfladen i "kolonner" af kraftfulde magnetfelter. Men materiale kan blokeres af disse magnetiske felter fra at nå overfladen, hvis neutronstjernen drejer for hurtigt.
En mulig forklaring på ULX-4 er, at det er et sort hul. Dette billede er det første sorte hul, der nogensinde er fotograferet, i midten af galaksen M87. Billede via Event Horizon Telescope / JPL-Caltech.
De eneste gange, du så ser neutronstjernen som en lys kilde til røntgenstråler, ville være i det øjeblik, hvor magnetfeltbarrieren bølger lidt. Dette kan forklare det pludselige udseende og forsvinden af lyset fra ULX-4. Ifølge Earnshaw:
Det ville være som at prøve at hoppe på en karrusel, der roterer tusinder af miles i timen. Dette resultat er et skridt hen imod forståelse af nogle af de sjældnere og mere ekstreme tilfælde, hvor materie hæver sig på sorte huller eller neutronstjerner.
Yderligere observationer er nødvendige for at afgøre, hvilken af disse teorier - hvis en af dem - er den rigtige. Der kan stadig vise sig at være en anden forklaring helt. Rummet er fuld af underlige og mystiske fænomener, og ”tilfældet med den tilsyneladende og forsvindende grønne klods” er bestemt en underlig en!
En anden udsigt over den smukke fyrværkeri Galaxy. Denne blev udgivet som et astronomibillede af dagen den 1. januar 2011. Billede via Adam Block / Mt. Lemmon SkyCenter / U. Arizona / APOD.
Nederste linje: En mystisk ”grøn kløbe” af lys dukkede op i Fyrværkeri Galaxy, og forsvandt lige så hurtigt igen.