Czarna dziura przerobiła gwiazdę na pączek z dziurką

Czarne dziury to obiekty o potężnym oddziaływaniu grawitacyjnym. Nawet ciała o dużej masie, jak gwiazdy, nie mogą się im oprzeć. Jeśli obiekt taki znajdzie się w zasięgu czarnej dziury, zostanie rozerwany. Właśnie takie zjawisko udało się zaobserwować astronomom korzystającym z danych Teleskopu Kosmicznego Hubble'a.

Uwiecznione przez teleskop zjawisko otrzymało nazwę AT2022dsb. Doszło do niego prawie 300 milionów lat świetlnych od Układu Słonecznego, w samym sercu galaktyki ESO 583-G004. Chociaż niemożliwe było wykonanie zdjęcia rozerwanej gwiazdy, instrumenty pomiarowe zarejestrowały jej światło metodą spektroskopii ultrafioletowej, dostarczając informacji na temat jej dramatycznego końca.

NASA tłumaczy, że zjawiska takie jak AT2022dsb określane są mianem "zaburzeń pływowych". Tworzący gwiazdę materiał jest wciągany przez czarną dziurę, ale jej silne promieniowanie wyrzuca jego część z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Gwiazda rozpada się pod wpływem oddziaływania grawitacyjnego, tworząc charakterystyczną strukturę przypominającą pączek z dziurką. Ma on wielkość całego układu planetarnego i wiruje wokół czarnej dziury.

- W obserwacjach koncentrujemy się na samych obrzeżach tego pączka - opowiada Piotr Maksym z Centrum Astrofizyki Uniwersytetu Harvard-Smithsonian (CfA). - Widzimy gwiezdny wiatr z czarnej dziury, który jest rzucany w naszą stronę z prędkością równą trzy procent prędkości światła - dodaje.

Jak tłumaczy Emily Engelthaler z CfA, stosunkowo rzadko nadarza się możliwość obserwowania zdarzenia pływowego w widmie ultrafioletowym. Właśnie dlatego naukowcy mają nadzieję, że AT2022dsb przyczyni się do poszerzenia naszej wiedzy o interakcji gwiazd z czarnymi dziurami.

- W ten sposób możemy uzyskać wiele informacji na temat tego, co dzieje się z pozostałościami gwiazdy - wyjaśnia.

Astronomowie mieli trochę szczęścia podczas obserwacji AT2022dsb. Zdarzenie zostało uchwycone w 2022 roku przez sieć naziemnych teleskopów ASAS-SN, które poszukują przede wszystkim supernowych. Rozerwana gwiazda okazała się jednak wystarczająco jasna, aby zespół Hubble'a mógł wykonać dokładną spektroskopię w ultrafiolecie.

- Zazwyczaj takie zdarzenia są trudne do zaobserwowania. Można uzyskać co najwyżej kilka obserwacji na początku zdarzenia, gdy jest ono naprawdę jasne - dodaje Maksym.

Sytuacje podobne do AT2022dsb nie zdarzają się często. Szacuje się, że dla każdej galaktyki, w której centrum znajduje się uśpiona, supermasywna czarna dziura, rozdrabnianie gwiazd zdarza się tylko kilka razy na sto tysięcy lat.