Genom att använda SRG/eROSITA all-sky-undersökningsdata, forskare vid Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics har hittat två tidigare vilande galaxer som nu visar kvasi-periodiska utbrott. Kärnorna i dessa galaxer lyser upp i röntgenstrålar med några timmars mellanrum, nå toppljusstyrkor som är jämförbara med en hel galax. Ursprunget till detta pulserande beteende är oklart. En möjlig orsak är ett stjärnobjekt som kretsar kring det centrala svarta hålet. Eftersom dessa galaxer är relativt nära och små, denna upptäckt kan hjälpa forskare att bättre förstå hur svarta hål aktiveras i galaxer med låg massa.

Kvasarer eller "aktiva galaktiska kärnor" (AGN) kallas ofta fyrarna i det avlägsna universum. Ljusstyrkan i deras centrala region, där ett mycket massivt svart hål samlar stora mängder material, kan vara tusentals gånger högre än för en galax som vår Vintergatan. Dock, till skillnad från en fyr, AGN lyser kontinuerligt.

"I eROSITA all-sky-undersökningen, vi har nu hittat två tidigare vilande galaxer med enorma, nästan periodiska skarpa pulser i deras röntgenstrålning, säger Riccardo Arcodia, Ph.D. student vid Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), som är den första författaren till studien som nu publicerats i Natur . Den här typen av föremål är ganska nya:endast två sådana källor var kända tidigare, hittats antingen serendipitously eller i arkivdata under de senaste åren. "Eftersom den här nya typen av utbrottskällor verkar vara speciell i röntgenstrålar, vi bestämde oss för att använda eROSITA som en blind undersökning och hittade genast två till, " han lägger till.

eROSITA-teleskopet skannar för närvarande hela himlen i röntgenstrålar och den kontinuerliga dataströmmen är väl lämpad för att hitta övergående händelser som dessa utbrott. Båda de nya källorna som upptäckts av eROSITA visade röntgenvariabilitet med hög amplitud inom bara några timmar, vilket bekräftades av uppföljande observationer med röntgenteleskopen XMM-Newton och NICER. I motsats till de två kända liknande föremålen, de nya källorna som hittats av eROSITA var inte tidigare aktiva galaktiska kärnor.

"Dessa var normala, genomsnittliga lågmassagalaxer med inaktiva svarta hål, " förklarar Andrea Merloni på MPE, huvudutredare för eROSITA. "Utan dessa plötsliga, upprepade röntgenutbrott skulle vi ha ignorerat dem." Forskarna har nu chansen att utforska närheten av de minsta supermassiva svarta hålen. Dessa har 100 000 till 10 miljoner gånger vår sols massa.

Kvasiperiodisk emission som den som upptäckts av eROSITA är vanligtvis associerad med binära system. Om dessa utbrott verkligen utlöses av närvaron av ett kretsande föremål, dess massa måste vara mycket mindre än det svarta hålets — i storleksordningen en stjärna eller till och med en vit dvärg, som delvis kan störas av de enorma tidvattenkrafterna nära det svarta hålet vid varje passage.

"Vi vet fortfarande inte vad som orsakar dessa röntgenutbrott, " medger Arcodia. "Men vi vet att det svarta hålets grannskap var tyst tills nyligen, så en redan existerande ackretionsskiva som den som finns i aktiva galaxer krävs inte för att utlösa dessa fenomen." Framtida röntgenobservationer kommer att bidra till att begränsa eller utesluta "scenariot med omloppsobjekt" och att övervaka möjliga förändringar i omloppsperioden . Dessa typer av objekt kan också observeras med gravitationsvågsignaler, öppnar upp för nya möjligheter inom astrofysik med flera budbärare.