Czarna dziura zrobiła z gwiazdy "spaghetti" i rozerwała ją na strzępy. Tak rozpoznali ją naukowcy

Gwiazdy rozrywana przez czarną dziurę - wizja artysty

Źródło: ESO/M. Kornmesser

Czarne dziury są trudne w obserwacji. Aby je zidentyfikować, naukowcy często opierają się na interakcjach pomiędzy nimi a innymi obiektami. Nie wszystkie spośród nich okazują się jednak aż tak brutalne, jak zdarzenie AT 2020neh, które zostało opisane w piątek na łamach czasopisma naukowego "Nature Astronomy".

Gwiazda przerobiona na spaghetti

Astronomowie biorący udział w projekcie Young Supernova Experiment (YSE) zauważyli wyraźny rozbłysk promieniowania w galaktyce karłowatej SDSS J152120.07+140410.5, znajdującej się 850 milionów lat świetlnych od Ziemi. Jego źródło było widoczne jedynie przez krótki czas, ale jasność przyćmiła wszystkie inne gwiazdy galaktyki.

Jak się okazało, rozbłysk był efektem zjawiska znanego jako "rozerwanie pływowe" (ang. tidal disruption event). Doszło do niego, gdy samotna gwiazda znalazła się w zasięgu niewykrytej dotychczas czarnej dziury o średniej masie. Pechowe ciało niebieskie najpierw rozciągnęło się wzdłuż pod wpływem gigantycznej siły grawitacyjnej - w astronomii zjawisko to nosi nazwę spaghettizacji - a następnie zostało rozerwane. Uchwycenie początku całego procesu pozwoliło naukowcom odkryć, jak duża była czarna dziura oraz ustalić jej masę.

- Fakt, że byliśmy w stanie uchwycić tę średniej wielkości czarną dziurę, gdy pożerała gwiazdę, dał nam możliwość wykrycia tego, co w przeciwnym razie pozostawałoby ukryte - podkreśla Charlotte Angus z Instytutu im. Nielsa Bohra w Kopenhadze, główna autorka badania.

Kwestia masy

Jak wyjaśnia współautor badania, Ryan Foley z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, naukowcy mogą wykorzystać obserwacje rozerwań pływowych do znajdowania kolejnych średnio masywnych czarnych dziur. Klasyczne techniki poszukiwania czarnych dziur często nie są wystarczająco czułe, aby odkryć obiekty o średniej masie, dlatego znamy stosunkowo niewiele takich obiektów.

Badacze mają również nadzieję, że odkrycie zbliży ich do rozwikłania zagadki powstawania supermasywnych czarnych dziur, obecnych w centrum wszystkich masywnych galaktyk. Według jednej z teorii, młody wszechświat był pełen małych zbiorowisk gwiazd i średnio masywnych czarnych dziur. Z czasem galaktyki łączyły się, a ich rdzenie zlewały się w jeden, nabierając coraz większej masy.

- Jeśli uda nam się lepiej poznać średniomasywne czarne dziury, ich liczbę i lokalizację, będziemy w stanie określić, czy nasze teorie powstawania supermasywnych czarnych dziur są poprawne - tłumaczy współautor pracy, Enrico Ramirez-Ruiz z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz.