Астрономи су били сведоци енергетског активирања црне рупе

Тим астронома предвођен истраживачима са Универзитета у Бирмингему, Универзитетског колеџа у Лондону и Краљевског универзитета у Белфасту открио је једно од најдраматичнијих "укључења" црних рупа икада уочених. Они ће своје резултате представити у уторак, 4. јула, у Национални астрономски скуп 2023. у Кардифу.

Ј221951-484240, познат као Ј221951, један је од најсјајнијих транзијента - астрофизичких објеката који мењају своју светлост током кратког временског периода - икада забележених. Открили су га др Саманта Оутс, астроном са Универзитета у Бирмингему, и њен тим у септембру 2019. док су тражили електромагнетну светлост из гравитационог таласа. Тим је користио ултраљубичасте и оптичке телескопе на опсерваторији Неил Герреллс Свифт да би потражио килонову, потпис неутронске звезде која се спаја са другом неутронском звездом или црном рупом. Обично килонова изгледа плаво, а затим бледи и постаје црвена у року од неколико дана. Уместо тога, пронашли су нешто још необичније: Ј221951. Изгледало је плаво, али није променило боју нити избледело тако брзо као килонова.

Неколико телескопа је коришћено за посматрање Ј221951 и утврђивање његове природе, укључујући НАСА-ине свемирске телескопе Свифт/УВОТ и Хуббле, Јужноафрички велики телескоп и ЕСО инструменте као што су веома велики телескоп и инструмент ГРОНД на МПГ/ЕСО телескопу од 2,2 метра у опсерваторији Ла Силла.

Спектар Ј221951 добијен свемирским телескопом Хабл искључио је везу гравитационог таласа Ј221951. Проучавањем светлосног спектра Ј221951, др Оатес и њен тим успели су да утврде да је извор удаљен око 10 милијарди светлосних година, за разлику од сигнала гравитационог таласа, који је детектован на мање од 0,5 милијарди светлосних година. Чињеница да тако сјајно сија на тако великој удаљености чини Ј221951 једним од најсјајнијих транзијента икада откривених.

Докази сугеришу да је Ј221951 настао као резултат супермасивне црне рупе која је веома брзо апсорбовала околни материјал. Црвена галаксија је примећена на Ј221951 пре њеног открића, а локација Ј221951 је у складу са центром галаксије, где би природно требало да се налази масивна црна рупа. Почела је да сија веома изненада - око 10 месеци пре него што је први пут откривена - што значи да је црна рупа почела да се храни веома брзо након што је неко време била тиха. Ултраљубичасти спектар показује карактеристике апсорпције у складу са материјалом гурнутим напоље великим ослобађањем енергије. Ово, у комбинацији са високом осветљеношћу, чини ову црну рупу једном од најдраматичнијих „упаљења“ икада забележених.

Тим је идентификовао два могућа механизма који би могли да објасне тако екстремно храњење супермасивне црне рупе. Први је да је то могло бити узроковано пертурбацијом плиме - уништењем звезде док пролази близу супермасивне црне рупе у центру своје галаксије. Друга опција је да је то могло бити узроковано активним галактичким језгром које је "променило своје стање" из мировања у активно. Ј221951 би тада сигнализирао да је успавана црна рупа у центру галаксије домаћина почела да се храни материјалом са акреционог диска.

Др Матт Ницхолл, члан тима са Кинг'с универзитета у Белфасту, рекао је: „Наше разумевање различитих ствари које супермасивне црне рупе могу да ураде увелико се проширило последњих година, захваљујући открићу звезданих експлозија и накупљању црних рупа са изузетно променљивим сјајем. " Он додаје: „Ј221951 је један од најекстремнијих примера да нас црна рупа изненади. Даље посматрање Ј221951 за одређивање укупног ослобађања енергије може нам омогућити да утврдимо да ли је ово плимна апсорпција звезде од стране брзо ротирајуће црне рупе или нова врста укључивања АГН-а.

Др Н. Паул Куинн, још један члан тима из Лабораторије за свемирске науке. Малард на Универзитетском колеџу у Лондону, рекао је: „Кључно откриће је да ултраљубичасти спектар који је добио Хабл искључује галактичко порекло. Ово показује колико је важно одржати могућности свемирског УВ спектрографа у будућности."

Др Самантха Оатес додаје: „У будућности ћемо можда моћи да добијемо важне назнаке како бисмо разликовали догађај плиме и осеке од сценарија активног галактичког језгра. На пример, ако је Ј221951 повезан са укључивањем супернове, могли бисмо очекивати да престане да бледи и поново порасте у осветљености, док ако је Ј221951 плимни поремећај, очекивали бисмо да ће наставити да бледи. Мораћемо да наставимо да посматрамо Ј221951 у наредних неколико месеци и година да бисмо ухватили његово касно понашање."

Прочитајте такође:

• Супермасивна црна рупа Стрелац А* пробудила се пре 200 година
• Изгнана црна рупа јури свемиром у пратњи репа беба звезда