Ponad dziesięć lat temu, czarna dziura o masie miliona słońc, czająca się w centrum niepozornej galaktyki zwanej SDSS J150052.07+015453.8, obrała sobie pobliską gwiazdę na przekąskę. Jednak w przeciwieństwie do podobnych epizodów rozerwań pływowych, w których ekstremalna grawitacja czarnej dziury rozrywa gwiazdę przed pochłonięciem jej gazu na przestrzeni roku-dwóch, w tym przypadku stała się ona przekąską na lata.
Astronomowie uchwycili to zdarzenie nieoczekiwanie - jej światło podróżowało przez 1,8 miliarda lat do rentgenowskiego teleskopu XMM-Newton, który złapał je przypadkiem, podczas obrazowania grupy galaktyk. Obserwatorium rentgenowskie Chandra oraz kosmiczny teleskop Swift także miały na oku to źródło. Chociaż rozbłysła szybko, ku zaskoczeniu astronomów błysk powoli zaczął zanikać. Nawet 10 lat po odkryciu jeszcze jest dziesięciokrotnie jaśniejsza w promieniach X niż to było przed błyskiem.
Co więc oznacza fakt, że „gwiezdny morderca” jest rekordzistą? Dacheng Lin z Uniwersytetu New Hampshire wraz z kolegami mają dwie teorie: jedna z nich jest taka, że gwiazda jest większa i na tyle długo znajdowała się pobliżu czarnej dziury, że została przez nią rozerwana. Jeżeli byłaby to prawda, gwiazda mogłaby mieć masę 10 słońc. Jednak tak masywne gwiazdy są rzadkością (mniej niż 1% populacji gwiazd), więc alternatywa jest bardziej prawdopodobna: czarna dziura zakończyła swój czas na „zabicie” gwiazdy, rozrywając ją tuż przed całkowitym pochłonięciem jej.
Lin wraz z kolegami mogą zobaczyć, dzięki emisji promieniowania X z tego obiektu, że czarna dziura żywi się w niesamowitym tempie - tak dużym, że ciśnienie z emitowanego promieniowania powinno zdmuchnąć gaz, który płynie wewnątrz. Dane rentgenowskie wskazują, że promieniowanie emitowane z materii otaczającej czarną dziurę ciągle przekraczało tak zwaną granicę Eddingtona, którą definiuje się jako równowagę między ciśnieniem zewnętrznym promieniowania emitowanego przez gorący gaz a przyciąganiem grawitacyjnym czarnej dziury. Wniosek, że czarna dziura może rosnąć w tempie większym od odpowiadającego jasności Eddingtona ma istotne konsekwencje.
Przez większość czasu astronomowie obserwowali obiekt, który rósł bardzo szybko. Wynika z tego pytanie - w jaki sposób gwiazda o masie dwukrotnie przekraczającej masę Słońca karmi czarną dziurę? Astronomowie od dawna zastanawiają się, w jaki sposób supermasywne czarne dziury mogą rosnąć tak szybko. Widzimy czarną dziurę o masie miliarda mas Słońca w chwili, gdy wiek Wszechświata wynosi zaledwie 1 miliard lat. Teraz mamy dowód na to, że te bestie mogą karmić się szybciej, niż myśleliśmy, przez dłuższy czas, więc jest duża szansa, że czarne dziury we wczesnym Wszechświecie karmiły się w podobny sposób.
Więcej informacji:
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Sky and Telescope, Chandra
Na zdjęciu: Supermasywna czarna dziura w centrum niewielkiej galaktyki, znajdującej się w odległości 1,8 mld lat świetlnych stąd. Źródło: Promienie X: NASA/CXC/UNH/D.Lin i inni, Optyczne: CFHT, Ilustracja: NASA/CXC/M.Weiss
