Ett svart hål 12 000 ljusår bort riktar sin jetstråle mot jorden

Ett svart hål cirka 12 000 ljusår från jorden skjuter ut en plasmastråle med en stor del av ljusets hastighet, och strålen pekar ungefär i vår riktning. Systemet, en dammbegravd dubbelstjärna som bara är känd under sitt katalognamn IRAS 18293-0941, är det starkaste fallet hittills av en ”mikroblazar”: en stjärnstor version av de blazarer som lyser från avlägsna galaxers centrum.

Detta är viktigt av två skäl. Varje känd blazar hittills ligger miljoner eller miljarder ljusår bort, så en miniatyrversion i Vintergatan är ett laboratorium i närheten. Och teamet bakom upptäckten hävdar att systemets andra jetstråle, den som riktas bort från oss, kraschar in i ett gasmoln där den kan accelerera partiklar till omkring en biljard elektronvolt, mer än hundra gånger energin hos protonstrålarna i Large Hadron Collider.

Mikrokvasarer, dubbelstjärnesystem där ett svart hål eller en neutronstjärna drar gas från en följeslagare och kastar ut en del av den i två smala jetstrålar, har varit kända i decennier. När en sådan jetstråle pekar nära vår siktlinje gör relativiteten att halvan som färdas mot oss ser mycket ljusare ut medan den bortåkgående halvan nästan försvinner. Denna effekt, kallad dopplerförstärkning, är det som gör blazarer så ljusa. En galaktisk version hade länge förutspåtts, men varje tidigare kandidat föll sönder vid närmare granskning.

Hur en jetstråle gömde sig bakom en vägg av damm

”Den ligger bakom så mycket damm att den är praktiskt taget osynlig i vanliga optiska bilder”, säger huvudförfattaren Josep Martí vid universitetet i Jaén i Spanien. Objektet hade flaggats som en möjlig röntgendubbelstjärna och sedan, med hans ord, ”katalogiserats för decennier sedan och sedan mer eller mindre glömts bort”.

Radiovågor, som passerar genom damm, avslöjade den. Undersökningsbilder tagna med flera års mellanrum visade alla en kompakt kärna och en enda lob på ena sidan, med ingenting på den andra: kännetecknet för en stadig jetstråle snarare än en engångsutbrott.

Arkivbilder från Very Large Array och en åtta timmar lång observation med European VLBI Network, som länkar samman radioteleskop över kontinenter till ett virtuellt teleskop, spårade samma ensidiga jetstråle från de minsta skalorna upp till loben. Den annalkande jetstrålen är minst 26 gånger ljusare än något spår av sin tvilling, vilket kräver gas som rör sig snabbare än två tredjedelar av ljusets hastighet inom cirka 48 grader från vår siktlinje. Vid en illustrativ tre fjärdedelar av ljusets hastighet blir vinkeln nära 26 grader.

Det avgörande testet var positionen. Jetstrålens radioposition, mätt till tusendelar av en bågsekund, matchar stjärnans position från Europeiska rymdorganisationens Gaia-satellit, vilket utesluter den vanliga bedragaren: en avlägsen aktiv galax som ligger bakom en Vintergatsstjärna. Det, sade Benito Marcote från Joint Institute for VLBI ERIC i Nederländerna, ”bekräftade det: jetstrålen tillhör stjärnsystemet”.

Optisk övervakning från spanska teleskop och Zwicky Transient Facility fann en ljushetsvariation på bara 0,02 magnituder som upprepas var 11,38:e dag, parets omloppsperiod. En så liten variation, utan förmörkelser, innebär att vi ser omloppsbanan nästan rakt framifrån, lutad cirka 20 grader. Jetstrålar som skjuts ut vinkelrätt mot den banan bör peka nära oss, precis som radiodata säger. Spektra från Calar Alto pekar på en het, massiv jätte- eller superjätteföljeslagare som avger gas med 300 till 400 kilometer per sekund i ett dammigt hölje.

Den andra jetstrålen träffar ett moln

Jetstrålen riktad mot oss kolliderar med tunn gas och breder ut sig i en bred, svag bubbla. Den bortåkgående jetstrålen förblir smal tills den kraschar in i tätt material tiotals parsec bort (en parsec är cirka 3,26 ljusår). Där visar radiobilder från Sydafrikas MeerKAT-array en kompakt het fläck omgiven av glödande väte och varmt damm: en chockfront, som bogvågen från en båt.

Undersökningar av kolmonoxidgas placerar ett stort molekylmoln längs den siktlinjen på samma avstånd, 3,6 kiloparsec, vilket är hur teamet kommer fram till siffran 12 000 ljusår. Den heta fläcken överlappar också med LHAASO J1831-1007u*, en källa till gammastrålar över 100 teraelektronvolt som detekterats av Large High Altitude Air Shower Observatory i Kina.

”Elegansen är att acceleratorns motor och mål är två olika objekt, tiotals parsec från varandra”, säger medförfattaren Pedro Luque-Escamilla vid universitetet i Jaén. I teamets modell accelereras protoner av jetstrålen, flyr in i molnet och kolliderar med dess gas, vilket producerar kortlivade partiklar som kallas pioner som sönderfaller till de gammastrålar LHAASO ser. Byggd kring ett svart hål med 10 solmassor som matas i rasande takt, återskapar modellen systemets ljus från radiovågor till de högsta gammastrålningsenergierna.

Hur det jämför sig

Blazarer i andra galaxer drivs av supermassiva svarta hål som väger miljoner till miljarder solar, och även en av de närmaste, Markarian 421, ligger cirka 400 miljoner ljusår bort. IRAS 18293-0941 drivs av ett svart hål modellerat till cirka 10 solmassor och ligger mindre än hälften så långt från oss som det svarta hålet i Vintergatans centrum, Sagittarius A*, som är cirka 26 000 ljusår bort.

Tidigare kandidater höll aldrig måttet. V4641 Sagittarii saknade en stadig jetstråle och ett oberoende mått på dess orientering, och det svarta hålets dubbelstjärna 4U 1543-47 producerade en ensidig jetstråle lutad mindre än 27 grader från vår siktlinje endast under ett utbrott. IRAS 18293-0941 har en jetstråle som ser likadan ut över år av undersökningar plus en omloppsbana vars lutning kan mätas separat, kombinationen som astronomer använder för att klassificera blazarer.

Systemet ansluter sig också till en växande lista av mikrokvasarer kopplade till det mest energirika ljuset i galaxen. Gammastrålningsobservatorier har nyligen kopplat SS 433 och V4641 Sagittarii till ultrahög energi-emission, vilket lägger till bevis för att supernovarester inte är Vintergatans enda stora partikelacceleratorer.

Vad det inte avgör

Själva uppsatsen kallar IRAS 18293-0941 en ”övertygande galaktisk mikroblazarkandidat”, inte ett avslutat fall.

Det svarta hålet har inte vägts. Dess siffra på 10 solmassor är ett modellantagande, och följeslagarens typ är osäker: dammet döljer stjärnljuset så mycket att en lysande blå variabel, en sällsyntare och instabil typ av massiv stjärna, inte kan uteslutas.

Avståndet är en andra svag punkt. Gaia returnerade en formellt negativ parallax, vilket ger inget användbart avstånd, och äldre studier placerade systemet på 8 till 9 kiloparsec, mer än dubbelt så långt bort. Siffran 12 000 ljusår antar att jetstrålen verkligen träffar molnet på 3,6 kiloparsec.

Ett klassiskt blazarkännetecken saknas också: snabb flimring. Teamet fann ingen optisk variation inom en timme ner till 0,01 magnituder och hävdar att det dammiga höljet jämnar ut snabba förändringar, en rimlig förklaring som fortfarande behöver testas.

Slutligen vilar kopplingen till gammastrålarna på position och modellering. LHAASO J1831-1007u* har tidigare tentativt kopplats till andra objekt i samma trånga region, och jetstrålens hastighet och vinkel är gränser snarare än direkta mätningar.

Vanliga frågor om mikroblazaren

Vad är en mikroblazar?

En mikroblazar är en mikrokvasar vars jetstråle pekar nära vår siktlinje. Det är ett dubbelstjärnesystem där ett svart hål eller en neutronstjärna av stjärnmassa livnär sig på en följeslagarstjärna och skjuter ut jetstrålar. Eftersom jetstrålen riktas ungefär mot oss gör relativiteten att den ser ljusare ut, precis som i de jättelika blazarerna i avlägsna galaxer.

Är en svart hål-jetstråle riktad mot jorden farlig?

Nej. IRAS 18293-0941 ligger cirka 12 000 ljusår bort, och jetstrålen riktad mot oss breder ut sig i en bred, svag bubbla nära sin källa. Det som når jorden är svag radioemission, röntgenstrålar och gammastrålar som bara känsliga observatorier kan detektera.

Hur långt bort är IRAS 18293-0941?

Teamet uppskattar cirka 3,6 kiloparsec, ungefär 12 000 ljusår, baserat på det molekylmoln som dess jetstråle verkar träffa. Det är mindre än hälften av avståndet till Vintergatans centrum, även om äldre uppskattningar placerar det mer än dubbelt så långt bort.

Vad är skillnaden mellan en mikrokvasar och en blazar?

Båda är jetstrålar från ett svart hål som äter. En blazar drivs av ett supermassivt svart hål i en galax kärna, som väger miljoner eller miljarder solar, och dess jetstråle pekar mot oss. En mikrokvasar drivs av ett svart hål eller en neutronstjärna med några solmassor i ett dubbelstjärnesystem. En mikroblazar kombinerar de två: en mikrokvasar vars jetstråle råkar peka mot oss.

Studien, av ett team från Spanien, Nederländerna och Argentina, lades upp som en förhandsgranskning den 1 september 2026 och accepterades av Astronomy & Astrophysics; Netherlands Research School for Astronomy tillkännagav den den 22 september. Den bygger på ett European VLBI Network som kördes den 26 maj 2024, optisk övervakning genom 2024 och Calar Alto-spektra från mitten av 2025. Nästa steg är riktad uppföljning av kollisionsplatsen. ”Vi planerar fler observationer av den heta fläcken där jetstrålen träffar”, sade Marcote.

Referens: Martí et al., ”A Galactic microblazar as a potential accelerator of ultra-high-energy particles,” Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202661105

Taggar: Milky Way, svarta hål, IRAS 18293-0941, LHAASO, microblazar, mikrokvasar