Το κοντινότερο αστέρι σπαγγέτι από μια μαύρη τρύπα αποκαλύπτει τα μυστικά του

Στα τέλη του 2019, το φως έφτασε στη Γη από την καταστροφή ενός αστεριού, το φως που ταξιδεύει για 215 εκατομμύρια χρόνια από έναν σπειροειδή γαλαξία στον Ηριδανό. Το τέλος του αστεριού δεν προήλθε από μια εσωτερική έκρηξη, αλλά από μια στενή συνάντηση με μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Είναι η πρώτη φορά που αστρονόμοι μπόρεσαν να δουν τόσο ξεκάθαρα ένα τέτοιο γεγονός

Οτιδήποτε μπαίνει πολύ βαθιά στο ενεργειακό πηγάδι μιας μαύρης τρύπας γίνεται σπαγγέτι, τεντωμένο σε μακριές λεπτές λωρίδες από την έντονη βαρυτική δύναμη πιο κοντά στην τρύπα. Πιο πεζά γνωστή ως παλιρροϊκή διαταραχή, έχουμε δει σημάδια ότι αυτό συμβαίνει στα αστέρια αρκετές φορές, αλλά η ικανότητά μας να τα παρατηρούμε έχει περιοριστεί από την απόσταση και το υλικό που μεσολαβεί.

Οι αστρονόμοι έχουν προβληματιστεί από την έλλειψη ακτίνων Χ και ακτινοβολίας υψηλότερης ενέργειας από τα γεγονότα παλιρροϊκής διαταραχής που έχουμε δει. Ένα άρθρο στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society για το γεγονός του 2019 προσφέρει μια πιθανή εξήγηση, ενώ εξαλείφει άλλα.

Όπως σχολίασε ο Δρ Wenbin Lu από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ σε μια δήλωση· «Ένα από τα πιο τρελά πράγματα που μπορεί να κάνει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα είναι να θρυμματίσει ένα αστέρι με τις τεράστιες παλιρροϊκές δυνάμεις του. Αυτά τα γεγονότα αστρικής παλιρροϊκής διαταραχής είναι ένας από τους λίγους τρόπους με τους οποίους οι αστρονόμοι γνωρίζουν την ύπαρξη υπερμεγέθων μαύρων οπών στο κέντρο των γαλαξιών και μετρούν τις ιδιότητές τους».

Ωστόσο, οι αποστάσεις στις οποίες έχουν εμφανιστεί, μας άφησαν να κατανοήσουμε απλά τι συμβαίνει.

Η ιστορία ξεκίνησε με την παρατήρηση ενός κύματος οπτικού φωτός, που ονομάζεται AT2019qiz, που προέρχεται από την περιοχή γύρω από ένα εκατομμύριο ηλιακής μάζας μαύρη τρύπα που τροφοδοτείται από ένα αστέρι περίπου της μάζας του Ήλιου και κορυφώνεται στις 8 Οκτωβρίου.

Οι αστρονόμοι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ενώ το μεγαλύτερο μέρος του άστρου σπαγγετιζόταν, ένας ισχυρός άνεμος άπλωσε μέρος του υλικού του σε ένα σύννεφο. Το νέο έγγραφο αναφέρει αμελητέα επίπεδα πόλωσης στο φως στο πιο φωτεινό σημείο του γεγονότος. Από αυτό, οι συγγραφείς συμπέραναν ότι το σύννεφο είναι σχεδόν σφαιρικά συμμετρικό - η πρώτη φορά που είδαμε ένα γεγονός παλιρροϊκής διαταραχής αρκετά κοντά για να βγάλουμε συμπεράσματα σχετικά με το σχήμα. Υπολογίζουν την ακτίνα του 100 φορές μεγαλύτερη από την τροχιά της Γης.

Μέχρι τις 6 Νοεμβρίου 2019, ανιχνεύτηκε μια μικρή πόλωση, υποδεικνύοντας ότι το νέφος είχε αραιώσει αρκετά, έτσι βλέπαμε φως από την ασύμμετρη δομή πιο κοντά στην ίδια τη μαύρη τρύπα.

Το σχεδόν σφαιρικό σχήμα σημαίνει ότι υπάρχει άφθονο αέριο που εμποδίζει την όρασή μας για τη μαύρη τρύπα, και ως εκ τούτου εξουδετερώνει την ενέργεια των ακτίνων Χ που θα πρέπει να παράγεται από τον δίσκο προσαύξησης της μαύρης τρύπας. Μέχρι τη στιγμή που διασκορπίζονται επανειλημμένα, οι ακτίνες Χ έχουν επεκταθεί σε υπεριώδη ή ακόμα και οπτικά μήκη κύματος.

"Αυτή η παρατήρηση αποκλείει μια κατηγορία λύσεων που έχουν προταθεί θεωρητικά και μας δίνει έναν ισχυρότερο περιορισμό στο τι συμβαίνει με το αέριο γύρω από μια μαύρη τρύπα", δήλωσε ο μεταπτυχιακός φοιτητής του Μπέρκλεϊ, Kishore Patra σε μια δήλωση.

Ειδικότερα, τα ευρήματα υποστηρίζουν προηγούμενες προτάσεις που συμβάντα σπαγγετοποίησης σχετίζονται με ισχυρούς ανέμους. «Το ενδιαφέρον γεγονός εδώ είναι ότι ένα σημαντικό κλάσμα του υλικού του αστέρα που σπειροειδώς κινείται προς τα μέσα δεν πέφτει τελικά στη μαύρη τρύπα – διοχετεύεται μακριά από τη μαύρη τρύπα», πρόσθεσε η Πάτρα.

Ωστόσο, το αν το AT2019qiz είναι τυπικό παλιρροϊκών διαταραχών μένει να φανεί.

Οι παρατηρήσεις ήταν δυνατές μόνο επειδή το φασματοπολόμετρο Kast στο Παρατηρητήριο Lick μπορεί να μετρήσει την αναλογία πόλωσης του φωτός τόσο ασθενούς μεγέθους όσο 17 βαθμών, το οποίο το AT2019qiz ξεπέρασε στο πιο φωτεινό του.