Astronomowie zaobserwowali powstawanie i ekspansję szybko poruszającego się strumienia wyrzucanego materiału, gdy potężna grawitacja supermasywnej czarnej dziury rozerwała gwiazdę błąkającą się zbyt blisko niej. To pierwsza w historii bezpośrednia obserwacja czarnej dziury pożerającej gwiazdę.

Naukowcy śledzili to wydarzenie za pomocą radioteleskopów oraz teleskopów rejestrujących obraz w podczerwieni. Czarna dziura rozerwała gwiazdę w parze zderzający się galaktyk Arp 299 znajdujących się około 150 milionów lat świetlnych od Ziemi.

W rdzeniu jednej z tych galaktyk, czarna dziura 20 milionów bardziej masywniejsza od naszego Słońca, rozerwała gwiazdę masywniejszą dwukrotnie od naszej gwiazdy, uruchamiając tym samym łańcuch zdarzeń, które ujawniły ważne szczegóły tego brutalnego spotkania.

 

Przez większość czasu czarne dziury krążą spokojne w przestrzeni kosmicznej. Coś musi wejść w ich pole grawitacyjne, aby mogły stać się aktywne, a kiedy to nastąpi, jest to spektakularne wydarzenie. – Przez większość czasu czarne dziury niczego nie pożerają. Znajdują się w cichej fazie swojej egzystencji – wyjaśnił Miguel Perez-Torres z Instytutu Astrofizyki w Granadzie.

Dotychczas zaobserwowano tylko kilka takich zdarzeń zwanych TDE (Tidal disruption events) i nigdy bezpośrednio. Choć teoretycy od dawna sądzą, że wydarzenia te są powszechne spekulując, że materiał wyrwany z gwiazdy tworzy obracający się dysk wokół czarnej dziury, który emituje intensywne promieniowanie w zakresie rentgenowskim i widzialnym i prowadzi do uwolnienia dżetów materii z biegunów dysku, które z kolei poruszają się z prędkościami zbliżonymi do prędkości światła.

– Nigdy wcześniej nie byliśmy w stanie bezpośrednio zaobserwować powstawania i ewolucji dżetu z jednego z tych wydarzeń – powiedział Perez-Torres, współautor publikacji na ten temat w „Science”.

30 stycznia 2005 roku astronomowie korzystający z teleskopu Williama Herschela na Wyspach Kanaryjskich odkryli wyraźną emisję w podczerwieni pochodzący z jądra jednej z zderzających się galaktyk w Arp 299. Źródło emisji zostało potwierdzone kilka miesięcy później przez badaczy pracujących przy teleskopie VLBA (Very Long Baseline Array). To był pierwszy sygnał nadchodzącego wydarzenia, które nazwano Arp 299-B AT1.

– W miarę upływu czasu nowy obiekt pozostawał jasny w podczerwieni i falach radiowych, ale nie w świetle widzialnym i promieniach X. Najbardziej prawdopodobnym wytłumaczeniem było to, że gęsty międzygwiezdny gaz i pył w pobliżu centrum galaktyki wchłania promieniowanie rentgenowskie i światło widzialne, a następnie oddaje je w podczerwieni – powiedział Seppo Mattila z Uniwersytetu w Turku w Finlandii.

Przez następną dekadę astronomie obserwowali ten region kosmosu zarówno przez radioteleskopy i teleskopy na podczerwień. Obserwowali emisję poruszającą się na zewnątrz z dużą prędkością i w jednym kierunku. Ich cierpliwość została nagrodzona. Badacze uzyskali bezpośrednie obserwacje dżetów.

– TDE są unikalną okazją do poszerzenia naszej wiedzy o powstawaniu i ewolucji dżetów w pobliżu masywnych obiektów – powiedział Perez-Torres. Arp 299-B AT1 daje możliwość poznania, w jaki sposób formują się relatywistyczne dżety, a także jak supermasywne czarne dziury rosną do swoich ogromnych rozmiarów.

Jak przyznają naukowcy, obserwacji dokonali przypadkiem. Została ona poczyniona w ramach projektu, w którym szukano supernowych w zderzających się galaktykach, a Arp 299 to doskonałe miejsce do takich obserwacji. Zderzające się galaktyki zostały nawet nazwane „fabryką supernowych”. Zresztą zdarzenie Arp 299-B AT1 też początkowo uznawano za supernową. Dopiero w 2011 roku dokładniejsze obserwacje pozwoliły na określenie tego zjawiska.

 

 

 

 

Źródło: National Radio Astronomy ObservatoryThe Independent, DziennikNaukowy