Da li daleka crna rupa pruža novu definiciju boli i patnje?
Crna rupa, nazvana XJ1500 + 0154, čini se da je stvarni ekvivalent jami Karkoon, mjestu gniježđenja svemoćnog Sarlacca u Ratovima zvijezda, koji je polako kopao svoje žrtve.
Prije više od deset godina ova divovska crna rupa razdvojila je zvijezdu i od tada nastavila vrlo dugačak ručak, gozbeći ostacima zvijezda. Astronomi pažljivo nadgledaju ovu sporu "probavu", jer je toliko neobično za ono što se naziva događajima poremećaja plime (TDE), gdje sile plime iz crnih rupa razdvajaju zvijezde.
"Bili smo svjedoci spektakularnog i dugotrajnog pada zvijezde", rekao je Dacheng Lin sa Sveučilišta u New Hampshireu u Durhamu, New Hampshire, koji je predvodio promatranja ovog događaja. "Deseci događaja poremećaja plime otkriveni su od 1990-ih, ali nijedan nije ostao sjajan gotovo toliko dugo kao ovaj."
Ovaj desetljetni blagdan trajao je deset puta duže nego bilo koji drugi promatrani TDE.
XJ1500 + 0154 nalazi se u maloj galaksiji na oko 1,8 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje, a tri teleskopa nadziraju ovaj rendgenski događaj: rendgenski opservatorij Chandra, satelit Swift i XMM-Newton.
TDE se razlikuju od drugog, češćeg izvora rendgenskih zraka u galaksiji, aktivnih galaktičkih jezgara (AGN). Poput probave Sarlacc-a, AGN-i stvarno mogu trajati tisućama godina. To su supermasivne crne rupe u središtu galaksija koje se uvuku u okolni plin i "emitiraju veliku količinu zračenja, uključujući i X-zrake", objasnila je Lin u postu u blogu na web mjestu Chandra. "Zračenje iz AGN-a ne razlikuje se puno jer se plin koji ih okružuje širi u velikim razmjerima i može trajati desetinama tisuća godina."
Suprotno tome, TDE-ovi su relativno kratkotrajni i traju samo nekoliko mjeseci. Tijekom TDE-a, dio zvjezdanih krhotina izbacuje se vani pri velikim brzinama, dok ostatak pada prema crnoj rupi. Kako putuje prema unutra, da bi je progutala crna rupa, materijal se zagrijava na milijune stupnjeva, stvarajući izraziti rendgenski bljesak.
XJ1500 + 0154 pružio je izuzetno dugu, svijetlu fazu, koja se protezala tijekom deset godina. Lin i njegov tim rekli su da bi jedno objašnjenje moglo biti najmasovnija zvijezda koja se ikad potpuno rastrgala tijekom TDE-a.
"Da bi događaj trajao toliko dugo pri tako visokoj svjetlini, potrebno je potpuno rastrojstvo relativno masivne zvijezde, oko dvostruko veće od sunčeve mase", napisala je Lin; međutim, „poremećaj tako masivnih zvijezda od strane SMBH je malo vjerovatno jer su zvijezde ove ogromne rijetke u većini galaksija, osim ako je galaksija mlada i aktivno formira zvijezde, kao u našem slučaju.
Dakle, još jedno vjerovatnije objašnjenje je da je ovo prvi TDE opažen tamo gdje je manja zvijezda bila potpuno rastrgana.
Lin je također rekla da ovaj događaj ima široke posljedice za fiziku crnih rupa.
"Da bi se u potpunosti objasnilo pretjerano trajanje našeg događaja potrebna je primjena nedavnog teorijskog napretka u istraživanju TDE-a", napisao je. "U posljednje dvije godine nekoliko je skupina neovisno otkrilo da može proći dugo vremena nakon što se zvijezda poremeti, kako bi se zvjezdasti krhotine naslanjale na akrecijski disk i ubacili u SMBH. Stoga se događaj može razvijati mnogo sporije nego što se prethodno mislilo. "
Uz to, rendgenski podaci također pokazuju da je zračenje iz materijala koji okružuje ovu crnu rupu dosljedno premašilo granicu Eddingtona, koja je definirana kao ravnoteža između vanjskog tlaka zračenja iz vrućeg plina i unutarnjeg povlačenja gravitacije crne rupe.
Vidjevši dokaze tako brzog rasta može pomoći astronomima da shvate kako su supermasivne crne rupe bile u stanju doseći mase oko milijardu puta veće od sunca kada je svemir star oko milijardu godina.
"Ovaj događaj pokazuje da crne rupe zaista mogu rasti izuzetno visokim stopama", izjavila je koautorica Stefanie Komossa sa Sveučilišta QianNan Normal za nacionalnost u gradu Duyun u Kini. "Ovo će vam pomoći shvatiti kako napreduju crne rupe."
Lin i njegov tim nastavit će pratiti ovaj događaj, a očekuju da će svjetlost rendgenskih zraka izblijediti u sljedećih nekoliko godina, što znači da će se opskrba hranom za ovaj dugi ručak uskoro potrošiti.
Za daljnje čitanje:
Rad: Vjerojatno desetljeće trajan poremećaj plime i oseke
Linin blog na web mjestu Chandra
Chandra press release
Dodatne slike i informacije iz Chandra
