Ο θάνατος ενός άστρου από τα «δόντια» μιας μαύρης τρύπας σε γαλαξία 650 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά αιφνιδίασε τους αστρονόμους. Το φαινόμενο δε συνέβη στο κέντρο του γαλαξία – όπου συνήθως βρίσκονται οι τεράστιες μαύρες τρύπες – αλλά εκτός του, ενώ εκτόξευσε δύο ισχυρές ροές ενέργειας μήνες μετά την καταστροφή του άστρου.
Το αστρικό τέλος και η γέννηση ενός φαινομένου
Όταν ένα αστέρι παγιδεύεται στη βαρυτική λαβίδα μιας μαύρης τρύπας, οι παλιρροϊκές δυνάμεις το διαλύουν, σχηματίζοντας έναν δίσκο από θραύσματα γύρω της. Τα γεγονότα αυτά, γνωστά ως παλιρροϊκές διαταραχές (tidal disruption events – TDEs), απελευθερώνουν τεράστια ποσά ενέργειας.
Στην προκειμένη περίπτωση, η οπτική λάμψη του TDE ανιχνεύθηκε το 2024 από το Παρατηρητήριο Palomar στην Καλιφόρνια. Η συνεχής παρακολούθηση με ραδιοτηλεσκόπια για 10 μήνες αποκάλυψε δύο διακριτές ραδιοεκλάμψεις, καθυστερημένες κατά 80 και 194 ημέρες μετά την αρχική λάμψη.
Ένα γεγονός έξω από το γαλαξιακό κέντρο
Ακόμα πιο απροσδόκητη ήταν η τοποθεσία: περίπου 2.600 έτη φωτός μακριά από το κέντρο του γαλαξία. Μόνο τρεις τέτοιες περιπτώσεις έχουν εντοπιστεί ποτέ εκτός κέντρου. «Αυτό είναι πραγματικά εξαιρετικό», δήλωσε ο Itai Sfaradi του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ.
«Ποτέ δεν έχουμε δει τόσο έντονη ραδιοεκπομπή από μαύρη τρύπα που καταστρέφει ένα άστρο μακριά από το γαλαξιακό της κέντρο και να εξελίσσεται τόσο γρήγορα».
Ο Sfaradi και η συνάδελφός του Raffaella Margutti ηγήθηκαν διεθνούς ομάδας που χρησιμοποίησε το Very Large Array στο Νέο Μεξικό, το Allen Telescope Array στην Καλιφόρνια, το Submillimeter Array στη Χαβάη, το ALMA στη Χιλή και το AMI-LA στο Κέιμπριτζ του Ηνωμένου Βασιλείου. Το τελευταίο ήταν καθοριστικό για την ανίχνευση της ταχείας μεταβολής στη ραδιοεκπομπή – σημάδι ότι εκτοξεύτηκε υλικό που συγκρούστηκε με το αέριο γύρω από τη μαύρη τρύπα.
Τα μυστηριώδη καθυστερημένα σήματα
Η καθυστέρηση των δύο ραδιοεκλάμψεων παραμένει ανεξήγητη. Η πρώτη συνοδεύτηκε από εκπομπή ακτίνων Χ, υποδηλώνοντας ότι προήλθε από υλικό που αποβλήθηκε από τον δίσκο προσαύξησης μέσω των μαγνητικών πεδίων της μαύρης τρύπας. Η δεύτερη, ακόμη πιο παράξενη, ίσως προήλθε από εκτόξευση υλικού με ταχύτητα που έφτανε έως και το μισό της ταχύτητας του φωτός, 170 ημέρες μετά το TDE, ή σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός, 190 ημέρες αργότερα. Η σχέση της δεύτερης με την πρώτη έκλαμψη παραμένει άγνωστη.
Μια περιπλανώμενη μεσαία μαύρη τρύπα
Η καλύτερη εκτίμηση του Sfaradi είναι ότι πρόκειται για μια μεσαίας μάζας μαύρη τρύπα, με μάζα από 1.000 έως 100.000 φορές τη μάζα του Ήλιου. Θα μπορούσε να βρέθηκε εκτός του γαλαξιακού κέντρου ύστερα από σύγκρουση τριών μαύρων τρυπών που την εκτόξευσε μακριά ή επειδή προήλθε από μικρότερο γαλαξία που συγχωνεύτηκε με έναν μεγαλύτερο. Πλέον περιπλανιέται σαν κοσμικός παραβάτης, καταστρέφοντας όποιο άστρο σταθεί στο δρόμο της.
Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στις 13 Οκτωβρίου στο The Astrophysical Journal Letters.