Po tej galaktyce krąży wyjątkowo rzadka czarna dziura

Rozerwanie pływowe (tidal disruption event,w skrócie TDE) to zjawisko, w którym supermasywna czarna dziura rozrywa gwiazdę. Dzieje się tak, gdy siły pływowe czarnej dziury przewyższają siłę grawitacji ciała niebieskiego.

Zjawiska te przewidziano teoretycznie w latach 70. ubiegłego wieku, a zaobserwowano po raz pierwszy w latach 90. Naukowcy do tej pory udokumentowali około 100 takich przypadków. Zdecydowana większość dotyczy supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk. Wiele wskazuje na to, że ostatnie odkrycie badaczy z University of California w Berkeley będzie jednym z najciekawszych, ponieważ astronomowie zaobserwowali TDE dokonane przez masywną czarną dziurę znajdującą się daleko od centrum galaktyki. Co więcej - w jej centrum jest inna supermasywna czarna dziura, mająca 100 milionów mas Słońca.

- To pierwszy odkryty optycznie przypadek zjawiska TDE nie w centrum galaktyki - powiedziała pierwsza autorka publikacji, Yuhan Yao.

Szczegóły opisano na łamach "The Astrophysical Journal Letters".

Wykrycie peryferyjnej czarnej dziury umożliwiła analiza światła pochodzącego ze zjawiska AT2024tvd wykrytego 25 sierpnia 2024 roku przez Zwicky Transient Facility - kamerę optyczną zamontowaną na Teleskopie Samuela Oschina w Obserwatorium Palomar koło San Diego w USA. Analizowana czarna dziura ma masę około miliona mas Słońca i skrywa się w zewnętrznych obszarach centralnego zgrubienia galaktycznego. Swoje istnienie zdradziła poprzez promieniowanie świetlne spowodowane niszczeniem gwiazdy. Na skutek działania sił pływowych pochodzących od czarnej dziury, gwiazda ulega rozciągnięciu w strumień materii, z której część spada na czarną dziurę, generując promieniowanie.

Zjawisko potwierdzono między innymi za pomocą obserwacji prowadzonych przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Odkrycie jest przykładem, że systematyczne poszukiwania zjawisk TDE pozwolą wykryć więcej samotnych czarnych dziur. Jest to też dobra wiadomość dla planowanej misji kosmicznej LISA, która będzie szukać fal grawitacyjnych pochodzących od łączenia się czarnych dziur, takich jak opisywana.

Zdaniem naukowców istnienie masywnej czarnej dziury wędrującej samotnie przez galaktykę można wyjaśnić na dwa sposoby. Może pochodzić ona z jądra małej galaktyki wchłoniętej dawno temu przez większą, przez co teraz znalazła się daleko od centrum. Drugi scenariusz zakłada, że została ona wyrzucona ze swojej macierzystej galaktyki, w której centrum znajdowały się trzy czarne dziury. Gdy dwie cięższe połączyły się, siła oddziaływań między nimi była tak ogromna, że trzeci obiekt został wyrzucony w dalszy rejon galaktyki.