To zachowanie czarnej dziury zadziwiło naukowców. "Nie wiemy jeszcze, co je powoduje"

Astronomowie nie mieli wcześniej pretekstów, by interesować się galaktyką SDSS1335+0728, która znajduje się 300 milionów lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Panny. Jednak w 2019 r. galaktyka nagle zaczęła świecić z jasnością, która zwróciła uwagę niektórych teleskopów. W lutym ubiegłego roku chilijscy astronomowie zaczęli zauważać regularne wybuchy promieniowania rentgenowskiego, pochodzącego z tej galaktyki. Według badań opublikowanych w piątek w czasopiśmie "Nature Astronomy", był to znak, że śpiąca czarna dziura galaktyki budzi się ze snu.

Większość galaktyk, w tym nasza rodzima Droga Mleczna, posiadają w centrum supermasywną czarną dziurę. Te niewidzialne potwory pochłaniają wszystko, co znajdzie się na ich drodze, nawet światło. Kiedy blisko obiektu znajdzie się gwiazda, ta zostanie rozerwana na strzępy. Rozdrobniona materia gwiazdy staje się strumieniem, który szybko wiruje wokół czarnej dziury, tworząc tak zwany dysk akrecyjny, który jest stopniowo "połykany".

Czarne dziury mogą również przechodzić przez długie okresy bezczynności, kiedy nie przyciągają materii. Po dość spokojnym okresie, jasny, zwarty obszar w sercu galaktyki SDSS1335+0728 został sklasyfikowany jako "aktywne jądro galaktyczne" i otrzymał przydomek Ansky.

Jak przekazała astronomka Lorena Hernandez-Garcia z chilijskiego Uniwersytetu Valparaiso, "to rzadkie wydarzenie daje możliwość obserwowania zachowania czarnej dziury w czasie rzeczywistym" przy użyciu kilku teleskopów rentgenowskich.

Krótkotrwałe rozbłyski rentgenowskie wydobywające się z czarnej dziury Ansky nazywane są kwaziperiodycznymi erupcjami, w skrócie QPE.

- Po raz pierwszy zaobserwowaliśmy tego typu zdarzenie w czarnej dziurze, która wydaje się budzić. Nie wiemy jeszcze, co je powoduje - przekazała Hernandez-Garcia.

Obecna teoria zakłada, że QPE związane są z dyskami akrecyjnymi, które tworzą się po połknięciu gwiazd przez czarne dziury. Nic jednak nie wskazuje na to, aby podobne zdarzenie miało miejsce w pobliżu Ansky'ego. A tamte rozbłyski są dość nietypowe.

"Wybuchy promieniowania rentgenowskiego z czarnej dziury o imieniu Ansky są 10 razy dłuższe i 10 razy jaśniejsze niż te, które widzimy w przypadku typowych QPE. Każda z tych erupcji uwalnia sto razy więcej energii niż jakakolwiek inna, którą widzieliśmy gdzie indziej" - przekazał w oświadczeniu prasowym Joheen Chakraborty, doktorant z Massachusetts Institute of Technology (MiT) i członek zespołu badawczego. Jak dodał, między wybuchami występują odstępy 4,5 dnia, co jest najdłuższym tego typu okresem, jaki kiedykolwiek zaobserwowano. "To doprowadza nasze modele do granic możliwości i podważa nasze dotychczasowe koncepcje dotyczące sposobu generowania tych rozbłysków" - uzupełnił.

Astronomowie musieli wymyślić kilka teorii na temat tego, co może być przyczyną tych dziwnych rozbłysków. Jedna z nich głosi, że dysk akrecyjny został utworzony przez gaz zasysany do czarnej dziury, która emituje rozbłyski rentgenowskie tylko wtedy, gdy mały obiekt niebieski, taki jak gwiazda, przecina jej ścieżkę.

- Wystarczy wyobrazić sobie czarną dziurę i dysk wokół niej - powiedział w rozmowie z agencją informacyjną AFP Norbert Schartel, główny naukowiec satelity naukowego XMM-Newton Europejskiej Agencji Kosmicznej, który obserwował Ansky. - Teraz wyobraźmy sobie, że gwiazda przecina dysk dwa razy za każdym razem, gdy krąży po orbicie - wystrzeliwując rozbłyski - ale pod określonym kątem, co oznacza, że nie ma naprawdę silnej siły, która by ją wciągnęła - dodał.

Nie ma jednak pewności, co odpowiada za to nietypowe zjawisko.

- Potrzebujemy więcej obserwacji, aby zrozumieć, co tam się dzieje - przekazał astronom Erwan Quintin.