Pierwszy raz uczeni obserwują „na żywo” przebudzenie się czarnej dziury. Możliwe także w Drodze Mlecznej

W tym artykule:

1. Coraz jaśniejsza galaktyka
2. Przebudzenie się czarnej dziury
3. Galaktyki z uśpionymi gigantami w środku
4. Czy to samo spotka i nas?

Wszystko zaczęło się w grudniu 2019 roku. Wówczas pewna galaktyka położona w konstelacji Panny została nagle przyuważona przez teleskop Zwicky Transient Facility. ZTF to stały przegląd północnego nieba, wypatrujący obiektów nagle zmieniających swoją jasność. Takich jak supernowe, wybuchy promieniowania gamma czy kolizje gwiazd neutronowych.

Wspomniana galaktyka niczym się wcześniej nie wyróżniała. Przez poprzednie dwie dekady emitowała stałą ilość energii. Jednak niecałe pięć lat temu nagle zaczęła świecić jaśniej niż kiedykolwiek wcześniej. Astronomowie użyli obserwatoriów naziemnych i teleskopów kosmicznych, by się jej bliżej przyjrzeć. Dzisiaj opublikowali efekty tych obserwacji.

A są one zaskakujące. Badacze ogłosili, że jesteśmy świadkami zjawiska, którego nigdy nie obserwowaliśmy w czasie rzeczywistym. Ich zdaniem w środku galaktyki oznaczonej jako SDSS1335+0728 nagle przebudziła się masywna czarna dziura.

Coraz jaśniejsza galaktyka

– Wyobraź sobie, że latami obserwujesz odległą galaktykę. Jest nieaktywna, aż nagle jej jądro wykazuje dramatyczną zmianę jasności. Nie przypomina to niczego, co widziałeś wcześniej – opisuje obserwacje Paula Sánchez Sáez. Sánchez Sáez jest astronomką z Europejskiego Obserwatorium Południowego i główną autorką pracy przyjętej do publikacji w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”.

To właśnie przytrafiło się galaktyce SDSS1335+0728. Na pozór fenomen nie powinien być uznany za zaskakujący. Supernowa albo rozerwanie pływowe – czyli rozdarcie gwiazdy, która znajdzie się zbyt blisko czarnej dziury – mogą sprawić, że nagle rozświetla się cała galaktyka. Jednak tego rodzaju zjawiska zazwyczaj trwają kilkadziesiąt lub najwyżej kilkaset dni. Natomiast galaktyka SDSS1335+0728 nadal jaśnieje, mimo że od pierwszych obserwacji upłynęło już ponad cztery lata.

Przebudzenie się czarnej dziury

Aby wyjaśnić nietypowe zjawisko, naukowcy porównali dane obserwacyjne zbierane przed i po grudniu 2019 r. Pomogły w tym m.in. instrumenty Bardzo Dużego Teleskopu pracującego w Chile. Okazało się, że obecnie galaktyka SDSS1335+0728 emituje znacznie więcej promieniowania ultrafioletowego, światła widzialnego i podczerwonego niż wcześniej. Co więcej, w lutym 2024 r. zaczęła wysyłać również promieniowanie rentgenowskie. – To jest zachowanie bez precedensu – komentuje Sánchez Sáez.

Tak szeroki zakres emitowanego promieniowania elektromagnetycznego naprowadził naukowców na trop rozwiązania. – Najbardziej konkretnym wyjaśnieniem jest uaktywnienie się jądra galaktyki – mówi współautorka badań Lorena Hernández García. – Jeśli tak, byłby to pierwszy raz, kiedy obserwujemy uaktywnienie się masywnej czarnej dziury w czasie rzeczywistym – dodaje.

Zaobserwowano, jak czarna dziura rozrywa przelatującą obok gwiazdę i nadaje jej kształt pączka z dziurką

Astronomowie zarejestrowali ostatnie chwile gwiazdy rozrywanej przez czarną dziurę. Choć do zdarzenia doszło bardzo daleko od Układu Słonecznego, cały proces udało się zrekonstruować ze s...

Galaktyki z uśpionymi gigantami w środku

Masywne czarne dziury znajdują się w jądrach większości galaktyk. Zazwyczaj są uśpione i nie da się ich obserwować bezpośrednio. Jeśli jednak czarna dziura zaczyna nagle pochłaniać znajdujący się w otoczeniu gaz, wówczas wokół niej formuje się wirujący, coraz bardziej rozgrzany dysk akrecyjny. Podczas opadania materii na czarną dziurę wytwarzane są ogromne ilości energii. Sama zaś materia zmienia się w gorącą plazmę.

Zdarza się, że w części aktywnych galaktyk – a do tego rodzaju została właśnie przepisana SDSS1335+0728 – pojawiają się nawet dżety. Czyli strumienie materii wystrzeliwane nieraz na tysiące lat świetlnych w kosmos.

Czy to samo spotka i nas?

Dlaczego czarna dziura w jądrze SDSS1335+0728 – o masie milion razy większej od masy Słońca – przebudziła się właśnie teraz? Nie wiadomo. Jednak zdarzenie, jakie zaszło w galaktyce odległej o 300 mln lat świetlnych, ma ciekawe konsekwencje także dla Drogi Mlecznej.

W jej jądrze, jak w wielu innych, również znajduje się supermasywna czarna dziura, Sagittarius A*. Jeden z współautorów badań, Claudio Ricci, zauważa w oświadczeniu prasowym, że to samo co w SDSS1335+0728 może zdarzyć się także w Drodze Mlecznej. Czyli również Sagittarius A* może się nagle i stosunkowo szybko uaktywnić. Niestety Ricci nie mówi, jakie byłyby tego skutki.

W podsumowaniu autorzy przyznają, że istnieją jeszcze inne możliwe wyjaśnienia procesu zaobserwowanego w galaktyce SDSS1335+0728. Mogło tam dojść to nietypowo powolnego rozerwania pływowego. Albo nawet do jeszcze innego, nieznanego dotychczas zjawiska. By rozstrzygnąć, co rzeczywiście dzieje się 300 mln lat świetlnych stąd, potrzebne są więc dalsze obserwacje.

Źródło: EurekAlert

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com