Forskere måler Universets foreløbigt mindste sorte hul
Astronomer fra Nasa har målt massen af et sort hul i Mælkevejen til 3,8 gange Solens masse, knap halvdelen af det hidtil mindste, kendte sorte hul. Opdagelsen flytter grænsen for, hvor små sorte huller kan være.
Det hidtil letteste sorte hul er fundet i det binære system XTE-J1650-500 og har en masse på omkring 3,8 gange Solens. (Grafik: Nasa/CXC/A. Hobar)
Læs også
Læs mere om
Dokumentation
Astronomer har fundet det hidtil letteste sorte hul i universet. Hullet har en masse på blot 3,8 gange Solens og en diameter på kun 24 kilometer, og det får astronomerne til at formode, at sorte huller kan være endnu mindre.
Det lille sorte hul er fundet i det binære system XTE-J1650-500i Mælkevejen. Det befinder sig i stjernebilledet Alteret, som kan ses fra den sydlige halvkugle.
Selve det sorte hul blev opdaget med Nasas Rossi X-ray Timing Explorer-teleskop (RXTE) allerede i 2001. Kort efter dets opdagelse fandt astronomerne ud af, at det indeholdt en almindelig stjerne og et let sort hul.
Først nu har astronomerne Nikolai Shaposhnikov og Lev Titarchuk fra Nasas Goddard-rumcenter målt det sorte huls masse og størrelse og offentliggjort resultaterne ved den Amerikanske Astronomiske Unions møde for højenergiastrofysik i Los Angeles.
Massen er blevet bestemt med en kendt metode kaldet kvasiperiodisk oscillation (QPO). Den benytter forholdet mellem det sorte hul og de indre del af den omkringliggende skive, hvor gas suges ind af i en spiral, inden den forsvinder ned i det sorte hul. Når mængden af gas, der suges ned, når et vist niveau, hobes der gas op tæt ved det sorte hul, og der udsendes en strøm af røntgenstråling. Røntgenstrålingen varierer i intensitet og mønster, der gentages med regelmæssige intervaller, kaldet QPO.
Astronomerne har længe antaget, at QPO-frekvensen afhænger af det sorte huls masse. Efterhånden som det sorte hul vokser i masse, skubbes ophobning af gas ud af, og QPO-frekvensen bliver lavere.
Nikolai Shaposhnikov og Lev Titarchuk har analyseret data fra 15 kendte sorte huller, heriblandt QPO-frekvensen. Deres undersøgelser på tre sorte huller er blevet sammenlignet med andre metoder til at bestemme masserne, og resultaterne viste sig at stemme overens.
Da de brugte deres metode på XTE-J1650-500, kom de frem til en masse på 3,8 gange Solens med en usikkerhed på en halv gange Solens masse. Dette er mindre, end det hidtil mindste kendte sorte hul, GRO-1655-40, som er på 6,3 gange Solens masse.
Ved den hidtil ukendte nedre grænse skaber en døende stjerne en neutronstjerne i stedet for et sort hul. Nu mener astronomerne at denne grænse ligger ved omkring 1,7 til 2,7 gange Solens masse.
