Stjerner

Sort hul suger massse fra en nabostjerne I december 2019 publicerede kinesiske astronomer fundet af et uforudset stort stellart sort hul, som de beregnede må veje 70 solmasser og dermed udfordrer den normale viden om stellare sorte huller.

Fundet gjorte tyske astronomer nysgerrige og fik dem til at kigge nærmere på det sorte huls nabostjerne LS V+22 25, som er en stor ung stjerne. Dens spektrum passer ganske vist med en ung stjernes, men de fandt også tungere grundstoffer fra de centrale kerneprocesser i dens synlige spektrum - stoffer man normalt ikke ser på overfladen af en stjerne. Derfor konkluderer de at LS V+22 25 må have interageret med den usynlige nabo, som dermed sandsynligvis har skrællet dens ydre atmosfære af.
Det betyder at LS V+22 25 er meget lettere end man har forudsat, og at dens usynlige nabostjerne - det sorte hul - sandsynligvis kun har vejet 2-3 solmasser. Dermed er det måske slet ikke et sort hul, men "bare" en neutronstjerne skriver Alexander Neumann Universität.
En del af den kinesiske antagelse var også at der må være en hvis afstand mellem dem, for ellers ville det usynlige naboobjekt suge gasser til sig, som ville udsende røntgenstråling, som man ikke har fundet.

I tiden lige efter Big Bang, fyldtes universet af en tåge af hydrogen atomer, som de første stjerner og galakser fødtes af, nogle hundrede millioner år senere. Men da denne tåge skjuler de første stjernedannelser, kaldes denne periode "the dark age". Da strålingen fra de første stjerner og galakser begyndte at lyse ioniserede og spredte deres UV stråling gasserne.

Og nu er det lykkedes at finde et par af disse første bobler af ioniserede gasser; 3 bobler fra hver deres galakse, med ca. 2,3 milliomer lysår imellem hver har man fundet. Altså en meget tidlig lille galaksehob som er blevet døbt EGS77, i stjernebilledet Bootes.

Fundet blev gjort under Cosmic DAWN surveyet (Deep And Wide Narrowband) survey, med et specielt IR filter på Extremely Wide-Field InfraRed Imager (NEWFIRM) kameraet på 4m Mayall teleskopt på Kitt Peak, og senere bekræftet med MOSFIRe spektrografen på Keck observatoriet, skriver NASA Goddards Space Center og Keck Observatoriet
Melotte105 hobens stjernernes spektraltyperMelotte 105 er en yngre stjernehob på den sydlige stjernehimmel. Et hold astronomer har interesseret sig for den, fordi den har et meget højt metalindhold og en rødforskydning som ikke passer med dens galaktocenyriske afstand fra os: Jo tættere et objekt kredser om Mælkevejens centrum, jo hurtigere roterer den rundt om galaksen og jo større forskel vil der være i vores relative hastighed, som fører til blå- eller rødforskydning. Derudover ønskede de at teste Vilnius farve/magnitude-metoden, til at undersøge stjerners farve og alder.

Man vidste i forvejen at Melotte 105 er ca 7.200 lysår herfra, består af 116 stjerner og har et højt Fe/H forhold på 0,24.

Den ny undersøgelse viser at det kun er 99 af stjernerne som faktisk hører til hoben, mens de sidste 17 er tilfælde forbipasserende. De fandt desuden dens præcise afstand fra os til 6.774 lysår og dens alder er 240+/-25 mio år.
Men de fandt også at dens bane er forholdsvist elliptisk med en perigalaktisk afstand på 22.330 lysår og apogalatisk på 24.250 lysår og en banehældning på 0,042 i forhold til mælkevejens plan, skriver de i artiklen Vilnius Photometry and Gaia Astrometry of Melotte 105 på arXiv.

Dermed kan de konkludere at hoben er dannet i et lidt atypisk metalrigt område af Mælkevejen, at grunden til at dens rødforskydning ikke stemte er at den dels er tættere på os end man troede og at den har en elliptisk bane med en hældning om Mælkevejen. Og så viser sammenligningen af Vilnius metoden med Gaias Data Release 2 (DR2), at metoden er god til at undersøge stjerner med.
Normalt sker der ikke de store ændringer på stjernehimlen fra år til år; Månen og planeterne flytter sig fra uge til uge, men stjernerne er de samme som da vi var børn ... eller på Galileos tid. Men det gælder ikke lige Betelgeuse i disse dage. Den er normalt den klareste stjerne i stjernebilledet Orion, men er ikke længere klarere end de andre stjerner i Orion

Betelgeuse i stjernebilledet Orion- som den så ud før
De sidste par måneder er Betelgeuse nemlig faldet over en magnitude i lysstyrke, fra dens normale 0,4 til 1,5. Dermed er den reduceret til 1/3 af sin normale lysstyrke!
Det skriver astronomer i artiklen "The Fainting of the Nearby Red Supergiant Betelgeuse" på astronomerstelegram.org, hvilket bekræftes af postings på AAVSO.

Betelgeuse
Betelgeuse fotograferet af ALMABetelgeuse er en rød kæmpestjerne der ligger kun 700 lysår fra Jorden; Den vejer 12x så meget som Solen, og med dens diameter på 16 AU er den så stor, at hvis den lå i vores solsystem, ville den fylde helt ud til Jupiter. Dermed bruger den også meget "brændstof" i kernen og lever ikke længe - kun 10 mio år ialt, så astronomer forventer at den vil eksplodere som en supernova, inden for de næste 100.000 år. Det kan altså være i morgen, om 10år eller længe efter at menneskeheden er gået til.

Fordi Betelgeuse er så stor og ret tæt på Jorden, er den allerede ret velstuderet; Og med nye teknikker har det siden 1980erne været muligt at studere dens overflade; Man har set solfakler og soludbrud på dens overflade og målinger af dens diameter, har vist at den i løbet af 1980'erne skrumpede 15% i diameter, uden at det dog ændrede dens lysstyrke.

Betelgeuses lysstyrkevariationer fra 1988-2002Betelgeuse er normalt en variabel stjerne med variationer i lysstyrken, som varierer mellem magnitude 0,4 og 0,7, selvom man i 1990 så den falde helt ned til magnitude 0,9.
Dermed er det nye dyk i lysstyrken ikke ualmindeligt for den, men magnitude 1,5 en et usædvanligt stort fald i lysstyrke for stjernen.

Supernovaer
Astronomer opdager og studerer rutinemæssigt supernovaer i andre galakser. Men de er meget fjerne, så de bliver altid først opdaget når de eksploderer. Der har været supernovaer i Mælkevejen, men den seneste var Keplers stjerne i Ophiuchus i 1604, så den kunne man ikke observere med teleskoper og mere moderne målemetoder. Det tætteste man har været på superovaer i moderne tid, var SN1987a i LMC som kunne studeres med Hubble og meget andet, lige som man har kunnet studere ekspansionen af den planetariske tåge, som den har spredt i rummet om sig de sidste 35år.

Men ligesom de øvrige ekstragalaktiske supernovaer, studerede man den heller ikke før den rent faktisk eksploderede; Så hvis Betelgeuse går supernova, vil den blive den første supernova, hvor man har mulighed for at studere optakten nærmere.

Betelgeuse ligger kun 700 lysår væk og er dermed ret tæt på os. Selvom det i nogle henseender er tæt på, er det alt for langt væk til at gøre skade på Jorden; En supernova inden for de nærmeste 50 lysår vil få katastrofale følger for livet på Jorden, så 700lysår vil ikke være farlig for os, men kun være et fantastisk syn på himlen.

Beregninger viser at den i givet fald vil få en magnitude på -10 og vil dermed "kun" være 1/10 af fuldmånens lysstyrke, men alligevel 100x klarere end Venus, så den vil kunne ses om dagen og være klar nok til at kaste skygger om natten.

Hvad så nu ..?
Problemet lige nu er at man ikke ved hvad man kan forvente, fordi man ikke tidligere har haft mulighed for at se optakten til en Supernova. Betelgeuse har tidligere vist variationer af nogle måneders varighed, så i løbet af vinteren vil man kunne se om den bliver klarere igen ... eller fortsætter sit lysfald.
Det er nok for meget at håbe på at vi kommer til at se en supernova i baghaven lige nu, selvom chancen for det er betydeligt bedre end for at vinde i lotto. Men astronomerne vil helt sikkert følge nøje med, for ikke at gå glip af detaljer om hvad der sker før en supernova eksploderer.
Det tunge stellare sorte hul LB-1
Galaksers centre optages altid af enorme sorte huller der vejer millioner solmasser. Men ude blandt galaksernes stjerner gemmer der sig en halt anden type sorte huller - de stellare sorte huller, som kun er 8-20x Solens masse. Nu har kinesiske forskere i midlertidigt fundet et usædvanligt tungt stellart sort hul i Mælkevejen, som vejer 70 solmasser!

Udover at være et usædvanligt stort sort hul, er måden den blev fundet på også usædvanlig;
Astrofysikere mener der bør være millioner stellare sorte huller i Mælkevejen. Men da sorte huller er usynlige, kan de kun opdages når de suger stof til sig og dermed udsender røntgenstråling, så man kender idag kun ca 25 små sorte huller i Mælkevejen.
Så de kinesiske astronomer brugte en anden metode, idet de ledte efter stjerner som kredser om et tungt objekt og dermed rokker voldsomt i sin bane. Og de fandt en sådan stjerne; En stor stjerne - 8x tungere end Solen - kredser nemlig i god afstand om det store sorte hul som er blevet døbt LB-1. Opdagelsen af LB-1 blev fulgt op og bekræftet af bla. Gran Telescopio Canarias 10,4m teleskopet.

Der er ikke nogen forklaring på hvordan LB-1 er blevet så stor, men opdagerne foreslår at det kan være flere sorte huller som er stødt sammen, på samme måde som LIGO gravitationsbølge sensoren, for nyligt har registreret et sammenstød mellem 2 sorte huller. Chinese Academy of Sciences