To się nazywa rekord! Fenomenalny rozbłysk w otoczeniu czarnej dziury
Astronomowie korzystający z danych obserwacyjnych zebranych w ramach przeglądu ZTF opisali właśnie absolutnie rekordowy rozbłysk, do którego doszło przy supermasywnej czarnej dziurze w jądrze galaktyki J2245+3743, oddalonej o 10 mld lat świetlnych. Co tam się wydarzyło?
Rozerwanie gwiazdy przez czarną dziurę
Rekordowy rozbłysk pochodzi z aktywnego jądra galaktyki (AGN), w którym czarna dziura o masie ok. 500 mln Słońca pochłania materię z otaczającego dysku akrecyjnego, emitując przy tym na tyle dużo energii, że przyćmiewa resztę galaktyki. W tym konkretnym przypadku nadzwyczajna jasność rozbłysku wskazuje jednak na inne źródło promieniowania. Naukowcy podejrzewają, że do tejże monstrualnej supermasywnej czarnej dziury za bardzo zbliżyła się nietypowo masywna gwiazda. Efekt mógł być tylko jeden: supermasywna czarna dziura dosłownie rozerwała gwiazdę, której masa szacowana jest na 30 mas Słońca, na strzępy. To właśnie to zdarzenie odpowiadało za gigantyczny rozbłysk promieniowania..
Obiekt J2245+3743 po raz pierwszy rozbłysnął w danych ZTF w 2018 r. Jasność wzrosła wtedy 40-krotnie w ciągu kilku miesięcy. U szczytu był to rozbłysk 30 razy silniejszy niż wcześniejsze rekordy i odpowiadający energii 10 bilionów Słońc - tak, bilionów, tysięcy miliardów.
Naukowcy przyznają, że to konkretne zdarzenie nie przypomina żadnego innego obserwowanego we wszechświecie. Fakt, że jasność AGNu wciąż stopniowo słabnie oznacza, że czarna dziura wciąż jest na etapie pochłaniania pozostałości po tejże gwieździe.
Warto sobie tutaj uświadomić o jakiej ilości energii mówimy. Od rozpoczęcia obserwacji, ten konkretny AGN wyemitował już tyle energii, ile uzyskalibyśmy zamieniając całe Słońce, gwiazdę o średnicy 1,4 mln km w czystą energię zgodnie z wzorem E = mc^2.
Obserwowanie obiektów i zdarzeń, do których doszło 10 miliardów lat świetlnych od Ziemi powoduje jeszcze jeden zaskakujący efekt. Rozszerzanie się przestrzeni kosmicznej na tak dużej odległości powoduje powstawanie zjawiska kosmologicznej dylatacji czasu. Jak wskazują badacze: gdy światło wędruje przez rozszerzający się kosmos, rozciąga się jego długość fali i sam czas. Oznacza to, że obserwujemy to zdarzenie spowolnione niemal czterokrotnie.
Aby potwierdzić naturę zjawiska, w 2023 r. zespół sięgnął po obserwacje z obserwatorium W. M. Kecka na Hawajach. Dane z misji WISE wykluczyły, że mamy do czynienia z dżetem skierowanym w Ziemię. Naukowcy odrzucili też hipotezę o supernowej. Jedynym pasującym wyjaśnieniem pozostało rozerwanie masywnej gwiazdy przez supermasywną czarną dziurę.
