Raziskovalci Kalifornijskega tehnološkega inštituta (Caltech) so zaznali najmočnejši in najbolj oddaljen izbruh energije, kar so jih doslej opazili iz supermasivne črne luknje. Kot so navedli v študiji, objavljeni v reviji Nature Astronomy, je šlo za dogodek brez primere, pri katerem je črna luknja raztrgala ogromno zvezdo, ki se ji je preveč približala.
„Najmasivnejše zvezde v vesolju običajno eksplodirajo kot supernove, preden se zrušijo v črne luknje,“ so pojasnili raziskovalci. V tem primeru pa se je zvezda, namesto da bi eksplodirala, „preveč približala velikanski črni luknji, ki jo je raztrgala na koščke.“
Kozmični objekt, poimenovan J2245+3743, so prvič zaznali leta 2018 v okviru projektov Zwicky Transient Facility (ZTF) in Catalina Real-Time Transient Survey, ki ju vodi Caltech. V nekaj mesecih se je blisk posvetlil kar 40-krat in dosegel svetlost, ki je bila 30-krat večja od kateregakoli prejšnjega izbruha črne luknje. Na vrhuncu je svetil z močjo 10 bilijonov Sonc.
Supermasivna črna luknja, odgovorna za izbruh, spada med t. i. aktivna galaktična jedra (AGN) – akrecijske črne luknje, ki se hranijo z okoliško snovjo. Po ocenah je J2245+3743 približno 500 milijonov-krat masivnejša od našega Sonca in se nahaja 10 milijard svetlobnih let stran, kar pomeni, da astronomi ta dogodek opazujejo, kot se je zgodil v času, ko je bilo vesolje še mlado.
„Energetski podatki kažejo, da je ta objekt zelo daleč in izjemno svetel,“ je povedal Matthew Graham, raziskovalni profesor astronomije na Caltechu in vodilni avtor študije. Dodal je, da „se to ne razlikuje od nobenega aktivnega galaktičnega jedra, kar smo jih kdaj videli“.
Po njegovih besedah izbruh postopoma bledi, vendar ga astronomi še naprej spremljajo. „Zaradi kozmološke časovne dilatacije se tam čas odvija počasneje kot pri nas. Sedem let opazovanja tukaj pomeni približno dve leti tam,“ je pojasnil Graham in dodal, da „dogodek opazujemo s četrtinsko hitrostjo“.
Zvezda, ki se še ni popolnoma pogreznila
Da bi razumeli vzrok izbruha, so raziskovalci izključili več možnih scenarijev. Najverjetnejša razlaga je t. i. dogodek plimovanja (TDE), ko supermasivna črna luknja z gravitacijo raztrga zvezdo, ki se ji preveč približa. „Zdi se, da smo priča zvezdi, ki še ni popolnoma požrta, ampak je bolj podobna ribi, ki je šele na polovici kitovega požiralnika,“ je slikovito opisal Graham.
Če izbruh res izvira iz TDE, je črna luknja po ocenah pogoltnila zvezdo z maso vsaj 30 Sonc. Prejšnji rekorder za tovrstne dogodke, imenovan „Strašljiva Barbie“ (ZTF20abrbeie), je bil kar 30-krat šibkejši in je vključeval zvezdo, ki je imela med 3 in 10 sončnih mas.
Izjemno svetla in redka galaktična eksplozija
Večina doslej opaženih TDE se ne zgodi v bližini aktivnih galaktičnih jeder. Takšni sistemi, obdani z velikimi diski snovi, pogosto prikrijejo tovrstne izbruhe, zato jih je težko zaznati. Tokratni dogodek J2245+3743 pa je bil po navedbah znanstvenikov tako ogromen, da ga je bilo skoraj nemogoče spregledati.
„Sprva objekt ni deloval nič posebnega,“ je povedala Saavik Ford, profesorica na Mestni univerzi v New Yorku (CUNY) in soavtorica raziskave. Leta 2018 so astronomi s 200-palčnim teleskopom Hale v observatoriju Palomar sicer zabeležili spekter svetlobe, vendar brez posebnosti. Šele leta 2023 so ugotovili, da izbruh ugaša počasneje od pričakovanega. Z novimi opazovanji na havajskem observatoriju WM Keck so potrdili izjemno svetlost objekta.
„Najprej je bilo treba dokazati, da je ta ekstremni objekt resnično tako svetel,“ je pojasnila Ford. Podatki iz Nasine misije WISE so pokazali, da svetloba ni usmerjena le proti nam, temveč žari v vse smeri.
Energija, kot bi pretvorili Sonce v čisto svetlobo
„Če bi celotno Sonce pretvorili v energijo po formuli E = mc², bi dobili približno toliko energije, kot se je sprostilo v tem izbruhu,“ je poudarila Ford. Po njenem mnenju supernove ne morejo pojasniti takšne svetlosti. „Najverjetneje gre za supermasivno črno luknjo, ki počasi trga ogromno zvezdo na koščke,“ je dejala.
Dodala je, da so „zvezde te mase redke“, vendar bi lahko „v notranjosti diska aktivnega galaktičnega jedra zvezde še naprej rasle, saj nanje pada snov iz diska“.
Raziskovalci menijo, da bi lahko v prihodnosti s podatki observatorijev ZTF, NSF in Vera C. Rubin odkrili še več podobnih pojavov. „Tega redkega dogodka sploh ne bi odkrili brez ZTF,“ je poudaril Graham. „Ker nebo opazujemo že sedem let, lahko natančno vidimo, kaj se je zgodilo v preteklosti – in kako se takšni dogodki še razvijajo.“
Foto: Unsplash/Vesoljski teleskop Nasa Hubble/fotografija je simbolna
