NASA snimila nevidljivog ubicu u svemiru: Rupa koja je 'pojela' zvezdu pred očima naučnika i fotografija je spektakl

Ova crna rupa se „odala“ kroz novi astronomski događaj poznat kao plimni poremećaj (eng. Tidal Disruption Event, TDE), u kojem je nesrećna zvezda rastrgnuta i progutana u bljesku spektakularnog zračenja. TDE događaji služe kao moćni instrumenti za proučavanje fizike crnih rupa, jer otkrivaju uslove u kojima se formiraju mlazovi i vetrovi tokom gutanja zvezda. Oni se registruju kao veoma svetli objekti koje teleskopi mogu uočiti, navodi se na sajtu NASA.

Lutajuća crna rupa: AT2024tvd

Najnoviji TDE, nazvan AT2024tvd, omogućio je astronomima da pomoću Hablovog svemirskog teleskopa tačno lociraju lutajuću supermasivnu crnu rupu. Dodatna posmatranja NASA-ine Chandra X-ray opservatorije i Very Large Array radioteleskopa potvrdila su da se ova crna rupa nalazi izvan centra galaksije, što je neuobičajeno.

Ono što čini ovo otkriće posebno jeste to što crna rupa mase milion puta veće od mase Sunca nije smeštena u središtu svoje galaksije, što je tipično za supermasivne crne rupe. Od oko 100 do sada registrovanih TDE-ova, ovo je prvi slučaj otkrivenog TDE-a koji nije vezan za centar galaksije.

Neobičan par crnih rupa

Zanimljivo je da se u samom centru galaksije već nalazi druga, veća crna rupa — masivna 100 miliona sunčevih masa. Habl je precizno utvrdio da je TDE zabeležen na udaljenosti od 2.600 svetlosnih godina od ove centralne crne rupe, što je deset puta manje nego udaljenost Sunca od centra Mlečnog puta.

Veća crna rupa emituje energiju dok izbacuje gas i klasifikovana je kao aktivno galaktičko jezgro. Iako su obe crne rupe u istoj galaksiji, nisu gravitaciono vezane kao binarni sistem. Manja crna rupa bi u dalekoj budućnosti mogla spiralno da se približi i spoji sa centralnom crnom rupom, ali trenutno su previše udaljene da bi bile u međusobnom orbitiranju.

Kako izgleda smrt zvezde

Plimni poremećaj se dešava kada crna rupa razvuče zvezdu na dugačke „špagete“ pod uticajem svojih snažnih gravitacionih sila. Ostaci zvezde zatim formiraju disk oko crne rupe, stvarajući udarne talase i visoke temperature koje zrače u ultraljubičastom i vidljivom spektru svetlosti.

— AT2024tvd je prvi TDE izvan centra galaksije koji su uočili optički teleskopi, i otvara mogućnost da otkrijemo čitavu populaciju ovih zagonetnih, lutajućih crnih rupa — kaže vodeća autorka studije, Juan Jao sa Univerziteta Kalifornije u Berkliju. — Do sada teoretičari nisu obraćali mnogo pažnje na ovakve slučajeve, ali ovo otkriće će ih sigurno podstaći.

Tragovi u noći

Crna rupa je privukla pažnju kada su teleskopi sa Zemlje zabeležili bljesak sjajniji od supernove. Međutim, po sastavu i temperaturi zračenja — prisutnost vodonika, helijuma, ugljenika, azota i silicijuma — istraživači su zaključili da nije reč o supernovi, već o crnoj rupi koja proždire zvezdu.

Prvi ju je uočio Zwicky Transient Facility sa Palomar opservatorije u Kaliforniji, koji pretražuje čitavo severno nebo svakih 48 sati pomoću teleskopa prečnika 1,2 metra.

"Plimni poremećaji su izuzetno važni jer otkrivaju postojanje masivnih crnih rupa koje bismo inače teško uočili", rekao je Rajan Čornok, astrofizičar i član ZTF tima.

Uloga teleskopa i potraga za poreklom

Iako su podaci sa teleskopa Pan-STARRS, Sloan Digital Sky Survey i DESI Legacy Imaging Survey pokazivali da se izvor zračenja nalazi izvan centra galaksije, tek su X-zraci zabeleženi pomoću Chandra opservatorije i UV preciznost Hablovog teleskopa omogućili tačno određivanje lokacije.

Crna rupa koja je izazvala TDE nalazi se u izbočini masivne galaksije. Obično je nevidljiva, osim kada povremeno „podrigne“ nakon što proguta zvezdu. Sledeće pojavljivanje moglo bi se desiti tek za desetine hiljada godina.

Kako je dospela van centra galaksije? Postoje dve moguće hipoteze:

• Interakcija tri crne rupe, gde najslabija biva izbačena iz jezgra.
• Ostatak manje galaksije koja se stopila s većom pre više od milijardu godina.

"Nema direktnih dokaza o sudaru galaksija, ali prisustvo druge crne rupe svakako ukazuje na prošlu galaktičku fuziju", objašnjava Erika Hamerstajn sa UC Berkeley i članica tima.

Za ovakve prolazne fenomene, teleskopi kao što su Habl i Chandra, specijalizovani za različite talasne dužine, moraju zajedno da rade. Buduće misije, poput Nancy Grace Roman Space Telescope i Opservatorije Vere C. Rubin, pružiće još više prilika za otkrivanje i praćenje ovakvih prolaznih događaja, i time proširiti naše razumevanje crnih rupa i galaktičkih interakcija.