Oto najdłuższe zarejestrowane bicie serca czarnej dziury. Nie słabnie od lat

- Zwykle ten pulsacyjny sygnał generowany w otoczeniu czarnych dziur nie trwa długo. A ten, nie tylko nie zakończył się w chwili przerwania czteroletnich obserwacji w 2011 roku, ale gdy wznowiono je w 2018 roku okazał się mocniejszy – zauważa CNN.

Dostrzeżony w 2007 roku, pierwszy tego typu w historii, sygnał powtarzał się co godzinę. Aż do 2011 roku, gdy widok galaktyki RE J1034+396 zasłoniło nam Słońce.Gdy wznowiono obserwacje w 2018 roku, należący do Europejskiej Agencji Kosmicznej satelita monitorujący pasmo promieniowania X (XMM-Newton) ponownie wychwycił znajomy sygnał.

Nowe badania opublikowano w czasopiśmie brytyjskiego Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego. To najdłużej obserwowany sygnał emitowany ze strony czarnej dziury i jako taki, najlepiej poznany. Czy to bicie faktycznie dochodzi ze środka czarnej dziury? Obecne teorie wskazują, że raczej wywołuje je regularne kurczenie się i rozszerzanie się dysku materii wokół.

Czarne dziury nawet światło połykają, więc dla nas są niewidoczne. Ale szczątki połykanych ofiar rozrzucone wokół już jak najbardziej. Naukowcy nazywają stopniowo zasysane cmentarzysko gazu i pyłu dyskiem akrecyjnym.

Tak wirująca struktura nie jest typowa jedynie dla czarnych dziur. Obiektem centralnym dysku przyciągającym materię może też być gwiazda neutronowa, biały karzeł albo jakaś młoda gwiazda. Chodzi tu o silne źródło pola grawitacyjnego. Dyski te emitują mierzalne przez ziemskie instrumenty promieniowanie X.

Czarne dziury dosłownie ”żywią się” materią w dysku. Gdy skręcony w spirale gaz wpływa do dziury, nagrzewa się i wypuszcza promienie X. To karmienie to proces wchłaniania i wydalania. Gaz znika, pojawiają się strumienie promieniowania.

Mierząc odstępy czasu między uderzeniami tego ”serca” astronomowie potrafią dowiedzieć się czegoś na temat struktury właśnie wchłanianej materii w miejscu tzw. horyzontu zdarzeń (obszar z którego nawet światło nie daje rady uciec przed grawitacją i skonsumowaniem w czarnej dziurze).

Jak wyjaśnia współautor badania, prof. Chris Done z Centrum Astronomii Ekstragalaktycznej Uniwersytetu Durham, to badane przez nich pulsowanie przypomina ”karmienie małego dziecka – za gdy je dużo i za szybko, potrafi zwrócić co połknął”.

- Co wiemy o formowaniu się tego pulsacyjnego sygnału, to że odpowiada zań kurcząca się i rozszerzająca wewnętrzna część dysku akrecyjnego. Drugi znany taki przypadek to mniejsza 100 tys. razy gwiazdowa czarna dziura na jednym z ramion spirali tworzonej przez naszą Drogę Mleczną. A tu mamy supermasywną dziurę w samym środku galaktyki – czytamy na serwisie CNN.

W najbliższych latach planowana jest pełna analiza ”rytmu serca” dobiegającego ze środka galaktyki RE J1034+396 i próba porównania tamtej, odległej czarnej dziury z podobnymi obiektami położonymi bliżej Ziemi.

Jan Sochaczewski