Οι αστροφυσικοί μένουν έκπληκτοι βλέποντας μια μαύρη τρύπα να «ρεψάει» αρκετά χρόνια μετά το γεύμα

Το διάστημα μπορεί να είναι ένα πολύ περίεργο μέρος. Σύμφωνα με νέα έρευνα, οι μαύρες τρύπες, τα πιο καταστροφικά και ακραία αντικείμενα που έχουμε δει ποτέ, ρέψουν επίσης μετά από ένα πλούσιο γεύμα.

Τον Οκτώβριο του 2018, μια φωτεινή λάμψη έφερε την προσοχή των αστρονόμων σε μια γωνιά του νυχτερινού ουρανού. Η πηγή του εντοπίστηκε σε απόσταση 665 εκατομμυρίων ετών φωτός μακριά από τον πλανήτη μας, όπου ένα μικρό αστέρι περιπλανήθηκε πολύ κοντά σε μια μαύρη τρύπα — η λάμψη ήταν ο ηλεκτρομαγνητικός θάνατος του καθώς το αστέρι κομματιαζόταν και καταναλώθηκε.

Τραγικό για αυτό το μικρό αστέρι, αλλά όχι ασυνήθιστο θέαμα για τους αστρονόμους. Ακολουθήσαμε λοιπόν καθώς εξελίχθηκε το συμβάν και μετά γυρίσαμε τα τηλεσκόπια μας αλλού.

Αλλά περίπου τέσσερα χρόνια μετά την αστρική σφαγή, η ίδια περιοχή του διαστήματος μας έστειλε άλλη μια λάμψη. Και αυτή τη φορά, λένε οι αστρονόμοι, η μαύρη τρύπα δεν έχει φάει τίποτα καινούργιο. Αυτή τη φορά, οι αστρονόμοι βρέθηκαν αντιμέτωποι με κάτι που δεν είχαν ξαναδεί.

In-n-Out

Οι καταγραφές δείχνουν ότι η μαύρη τρύπα απελευθερώνει τώρα ύλη με απίστευτες ταχύτητες, περίπου τη μισή ταχύτητα του φωτός. Αυτό το θέμα, πιστεύει η ομάδα, είναι το απομεινάρι του τελευταίου γεύματος της μαύρης τρύπας, του μικροσκοπικού αστεριού που την παρακολουθούσαμε να καταναλώνει τον Οκτώβριο του 2018. Δεν είναι πολύ διαφορετικό από το σώμα που «ρεψάει» μετά από ένα γεύμα, σύμφωνα με τον Cendes. Τα ευρήματα προσφέρουν μια μοναδική ευκαιρία να βοηθήσουν τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα πώς οι μαύρες τρύπες καταναλώνουν την ύλη, εξηγούν οι συγγραφείς.

Το ασυνήθιστο ξέσπασμα ραδιοφώνου εντοπίστηκε ενώ η ομάδα επανεξεταζόταν τα γεγονότα παλιρροϊκής διακοπής (TDEs) που συνέβησαν τα τελευταία χρόνια. Οι TDE λαμβάνουν χώρα όταν τα αστέρια πλησιάζουν πολύ τις μαύρες τρύπες και γίνονται «σπαγγέτι».

Η ομάδα χρησιμοποίησε δεδομένα από το Very Large Array (VLA), το ALMA Observatory στη Χιλή, το MeerKAT στη Νότια Αφρική, το Australian Telescope Compact Array στην Αυστραλία και το Chandra-Ray Observatory και το Neil Gehrels Swift Observatory στο διάστημα στο Νέο Μεξικό στο Νέο Μεξικό για να μελετήσει το συμβάν, που ονομάστηκε AT2018hyz.

Ο συν-συγγραφέας Sebastian Gomez, ένας μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Επιστημονικό Ινστιτούτο του Διαστημικού Τηλεσκοπίου, εξηγεί ότι το AT2018hyz θεωρήθηκε «χωρίς αξιοσημείωτο» το 2018, όταν το είδαν για πρώτη φορά χρησιμοποιώντας οπτικά τηλεσκόπια. Τέτοια γεγονότα είναι αρκετά φωτεινά στο ορατό φως, το οποίο παράγεται από το αστρικό υλικό που περιστρέφεται πολύ γρήγορα γύρω από τη μαύρη τρύπα και θερμαίνεται μέχρι το σημείο της πυράκτωσης.

Η ομάδα το παρακολούθησε για αρκετούς μήνες έως ότου τα πράγματα σταμάτησαν και στη συνέχεια εκπαίδευσε τα τηλεσκόπια της αλλού.

Εκείνη την εποχή, ο Γκόμεζ εργαζόταν στη διδακτορική του διατριβή με τον Μπέργκερ και ήταν απασχολημένος με τη χρήση θεωρητικών μοντέλων για τον υπολογισμό της μάζας του άστρου που σχίζεται από τη μαύρη τρύπα - η οποία διαπίστωσαν ότι ήταν μόνο περίπου το ένα δέκατο της μάζας του Ήλιου.

Γνωρίζουμε ότι το σπαγγετοποιημένο υλικό μπορεί να πεταχτεί πίσω στο διάστημα αφού «τρέφεται» μια μαύρη τρύπα, καθώς κάποιο από το πρώην αστέρι περιστρέφεται τόσο γρήγορα που μπορεί να ξεφύγει από την τεράστια βαρυτική πηγή του αιχμαλώτου του. Αλλά αυτές οι «εκροές» ύλης συνήθως αναπτύσσονται πολύ γρήγορα μετά από ένα συμβάν TDE. Σε αυτή την περίπτωση, το να δούμε ένα να λαμβάνει χώρα χρόνια μετά την κατανάλωση ενός αστεριού ήταν πολύ μπερδεμένο για τους αστρονόμους. Αυτή ήταν η πρώτη φορά που παρατηρήθηκε τόσο μεγάλη καθυστέρηση μεταξύ τροφοδοσίας και εκροής.

Το γεγονός ότι αυτή η εκροή καθυστέρησε τόσο πολύ σημαίνει ότι συμπεριφέρθηκε διαφορετικά από άλλες του είδους της. Η ύλη που εκτοξεύεται από τη μαύρη τρύπα ταξιδεύει με περίπου 50% της ταχύτητας του φωτός. Οι περισσότερες εκροές TDE φτάνουν μόνο περίπου το 10% της ταχύτητας του φωτός.

"Το επόμενο βήμα είναι να διερευνήσουμε εάν αυτό συμβαίνει στην πραγματικότητα πιο τακτικά και απλά δεν έχουμε εξετάσει τα TDEs αρκετά αργά στην εξέλιξή τους", λέει ο Berger.

Η εργασία «A Mildly Relativistic Outflow Launched Two Years After Disruption in Tidal Disruption Event AT2018hyz» δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal .