Μια νέα μελέτη που αφορά μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα 50 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο στο κέντρο ενός γαλαξία 860 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, φέρνει νέες πληροφορίες.
Αρχικά, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τις αποστάσεις. Ο γαλαξίας που μόλις αναφέρθηκε, είναι τόσο μακριά που χρειάζεται το φως από αυτόν για να φτάσει σε εμάς, 860 εκατομμύρια χρόνια!
Υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και παλιρροϊκή διαταραχή
Οι αστρονόμοι γνωρίζουν τώρα ότι οι περισσότεροι μεγάλοι γαλαξίες έχουν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο τους, συμπεριλαμβανομένης της δικής μας και ότι είναι το κλειδί για το σχηματισμό και την εξέλιξη ενός γαλαξία.
Η κατανόηση περισσότερων για το τι συμβαίνει στους γαλαξιακούς πυρήνες και το πώς συμπεριφέρονται οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες μπορεί να μας πει περισσότερα για την εξέλιξη του Σύμπαντος.
Το 2018, η All Sky Automated Survey για το SuperNovae παρατήρησε ότι το εν λόγω σύστημα μαύρης τρύπας είχε γίνει πιο φωτεινό.
Μια ομάδα επιστημόνων χρησιμοποίησε το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA και το Παρατηρητήριο Neil Gehrels Swift καθώς και το XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας για να παρατηρήσει τη μαύρη τρύπα.
Προσδιόρισαν ότι η αύξηση της φωτεινότητας ήταν αποτέλεσμα ενός «γεγονότος παλιρροϊκής διαταραχής», που σημαίνει ότι ένα αστέρι σκίστηκε από την περιπλάνηση πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα.
Αυτό το συμβάν παλιρροϊκής διακοπής καταλογίστηκε ως AT2018fyk.
Το κύμα φωτεινότητας προκλήθηκε από το ότι το αστέρι πλησίαζε όλο και πιο κοντά στη μαύρη τρύπα, η ενέργεια που παρήχθη κατά τη διάρκεια αυτού του γεγονότος έκανε το αστέρι να γίνει πιο ζεστό και να λάμπει πιο φωτεινά σε ακτίνες Χ και υπεριώδες φως.
Αυτό το σήμα στη συνέχεια έσβησε, υποδηλώνοντας ότι το αστέρι είχε καταβροχθιστεί εντελώς.
Πίσω για δευτερόλεπτα
Δύο χρόνια μετά την εκδήλωση AT2018fyk, τα σήματα ακτίνων Χ και υπεριωδών ακτίνων έγιναν και πάλι φωτεινότερα. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι αυτό πιθανότατα οφείλεται στο ότι το αστέρι δεν είχε καταβροχθιστεί πλήρως την πρώτη φορά.
Το αστέρι πρέπει να επέζησε από τη συνάντησή του με τη μαύρη τρύπα και να μπήκε σε μια ελλειπτική (αυγόμορφη) τροχιά γύρω από αυτήν. Στη συνέχεια, κατά τη διάρκεια μιας δεύτερης κοντινής προσέγγισης, περισσότερο υλικό προσλήφθηκε από τη μαύρη τρύπα, προκαλώντας την επαναλαμβανόμενη αύξηση της φωτεινότητας.
Αυτά τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν σε μια εργασία του 2023 στο Astrophysical Journal Letters με επικεφαλής τον Thomas Wevers από το Space Telescope Science Institute στη Βαλτιμόρη.
«Αρχικά πιστεύαμε ότι πρόκειται για την περίπτωση μιας μαύρης τρύπας που διαλύει εντελώς ένα αστέρι», λέει ο Wevers.
«Αλλά αντ ‘αυτού, το αστέρι φαίνεται να έζησε για να πεθάνει μια άλλη μέρα». «Το ενδεικτικό σημάδι αυτού του αστρικού σνακ που τελειώνει θα ήταν μια ξαφνική πτώση στις ακτίνες Χ και αυτό ακριβώς βλέπουμε στις παρατηρήσεις μας στο Chandra στις 14 Αυγούστου 2023», λέει ο Dheeraj Pasham του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης.
«Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι τον περασμένο Αύγουστο, η μαύρη τρύπα σκούπιζε ουσιαστικά το στόμα της και απομακρυνόταν πίσω από το τραπέζι». Χρησιμοποιώντας δεδομένα από τις παρατηρήσεις του AT2018fyk, η ομάδα προβλέπει ότι το αστέρι κάνει την πλησιέστερη προσέγγισή του στη μαύρη τρύπα περίπου μία φορά κάθε 3,5 χρόνια.
Ωστόσο υπάρχει μια ανατροπή (plot twist)
Μια τελευταία ανακάλυψη σχετικά με αυτό το σύστημα μαύρης τρύπας και το αστρικό θύμα της, είναι ότι φαίνεται πως το αστέρι μπορεί να ήταν στην πραγματικότητα ένα διπλό αστέρι. Αυτό σημαίνει ότι ενδέχεται να ήταν δύο αστέρια σε τροχιά γύρω το ένα από το άλλο.
Όταν το ζευγάρι των διπλών αστέρων πλησίασε πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα, η μαύρη τρύπα μπορεί να τα απομάκρυνε, προκαλώντας το ένα αστέρι να εισέλθει σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα και το άλλο να εκτοξευθεί στο διάστημα.
«Το καταδικασμένο αστέρι αναγκάστηκε να αλλάξει δραστικά συντρόφους — από ένα άλλο αστέρι σε μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα», λέει η συν-συγγραφέας Muryel Guolo από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη.
«Ο αστρικός του σύντροφος διέφυγε, αλλά το ίδιο δε συνέβη με αυτό».