Rentgenski satelit Chandra (NASA) je detektiral neverjetno močan rentgenski izbruh iz črne luknje, ki se nahaja v spiralni galaksiji M83, okrog 15 milijonov svetlobnih let stran od Zemlje.
S satelitom Chandra so astronomi odkrili nov ultra-svetel rentgenski izvor (ULX, ultraluminous X-ray source), kar je skupno ime za objekte, ki oddajajo mnogo več rentgenske svetlobe kot "normalni" binarni sistemi, v katerih zvezda spremljevalka kroži okrog nevtronske zvezde ali črne luknje.
Na levi strani zgornje slike je fotografija galaksije M83 v vidni svetlobi, posneta z Zelo Velikim Teleskopom (VLT, Very Large Telescope) v Čilu. Na desni strani je sestavljena slika, ki prikazuje rentgenski posnetek iz satelita Chandra v roza barvi in posnetek v vidni svetlobi iz vesoljskega teleskopa Hubble v modri in rumeni barvi. ULX se nahaja spodaj na tej sliki (kjer kaže bela puščica). Z opazovanji v rentgenskem območju so znanstveniki ugotovili, da se je v obdobju več let izsev ULX v M83 povečal za najmanj faktor 3000. Tako močno povečan izsev v rentgenskem območju je eden od največjih za tak tip objektov, ki tudi sicer niso preveč mirni.
Opazovanja v vidni svetlobi na mestu ULX med rentgenskim izbruhom kažejo svetel moder izvor. Pred rentgenskim izbruhom tega optičnega izvora ni bilo opaziti (glej zgornjo sliko). Ti rezultati bi lahko pomenili, da gre za binarni sistem črne luknje in rdeče orjakinje, ki je stara več kot 500 milijonov let in ima maso manj kot 4 Sončeve mase. Glede na teoretične modele zvezdne evolucije naj bi bila črna luknja stara približno toliko kot zvezda spremljevalka. Astronomi domnevajo, da naj bi bila svetla modra svetloba v vidnem delu spektra med rentgenskim izbruhom posledica emisije iz diska okrog črne luknje. Ta disk sestavlja material iz zvezde spremljevalke, ki ga črna luknja preko akrecije požira in pri tem procesu lahko dramatično zasveti.
Še en močno spremenljiv ULX, ki ga sestavljata stara, rdeča zvezda in črna luknja, so nedavno našli v galaksiji M31. Skupaj z ULX v M83 takšna odkritja prispevajo direktne dokaze o populaciji črnih lukenj, ki so mnogo starejše in aktivne kot je bilo navadno domnevano za takšne sisteme. Raziskovalci so ocenili, da naj bi ULX v M83 imela maso okrog 40 do 100 krat maso Sonca. Možne pa je tudi, da je masa sistema manjša kot 15 krat masa Sonca, vendar le v primeru da ULX ustvari več rentgenske svetlobe kot jo predvidevajo standardne teorije za opis in razumevanje padajočega materiala v črno luknjo. Prav tako obstajajo dokazi, da naj bi črna luknja v tem sistemu nastala iz zvezde, ki je bila zelo bogata s kovinami, kar za astronome pomeni da je bila sestavljena iz precejšnjega deleža elementov težjih od helija. ULX v M83 se namreč nahaja v območju, ki je že iz prejšnjih opazovanj poznan kot območje, bogato s kovinami. Velik delež kovin namreč povečuje hitrost izgubljanja mase pred kolapsom za masivne zvezde. Ta proces je prav tako odgovoren za nastanek črnih lukenj z manjšimi masami. Teoretični modeli predvidevajo, da naj bi v območjih z velikim deležem kovin nastale črne luknje z masami manj kot 15 Sončevih mas. Najnovejši rezultati so tako zelo pomembni tudi iz teoretičnega stališča.
Več takšnih opazovanj ULX izvorov bi pomagalo pri razumevanju narave črnih lukenj oziroma procesa nastanka rentgenske emisije v dvojnih sistemih.
Vir: Chandra