Ali oddaljena črna luknja ponuja novo opredelitev bolečine in trpljenja?
Črna luknja, imenovana XJ1500 + 0154, je videti, da je resnični ekvivalent Pit Carkoon, gnezdišče vsemogočnega Sarlacc-a v Vojni zvezd, ki je počasi prebavljal svoje žrtve.
Pred več kot desetimi leti je ta velikanska črna luknja raztrgala zvezdo in od takrat nadaljuje zelo dolgo kosilo, pogostitev z ostanki zvezd. Astronomi pozorno spremljajo to počasno prebavo, ker je tako nenavadno za tako imenovane dogodke motnje plimovanja (TDE), kjer sile plimovanja iz črnih lukenj raztrgajo zvezde.
"Bili smo priča spektakularni in daljši smrti zvezde," je dejal Dacheng Lin z univerze New Hampshire v Durhamu v New Hampshireu, ki je vodil opazovanja tega dogodka. "Na desetine motenj plimovanja je bilo odkritih od devetdesetih let prejšnjega stoletja, vendar nobeden ni ostal svetel skoraj tako dolgo, kot je ta."
Ta desetletja pogostitev je že desetkrat daljša kot katera koli druga opažena TDE.
XJ1500 + 0154 se nahaja v majhni galaksiji približno 1,8 milijarde svetlobnih let od Zemlje in trije teleskopi spremljajo ta rentgenski dogodek: rentgenski observatorij Chandra, satelit Swift in XMM-Newton.
TDE se razlikujejo od drugega, pogostejšega izvora rentgenskih žarkov v galaksiji, aktivnih galaktičnih jeder (AGN), povezanih s črno luknjo. Tako kot prebava Sarlacc-a lahko tudi AGN resnično trajajo tisoče let. To so supermasivne črne luknje v središču galaksij, ki se vlečejo v okoliški plin in "oddajajo veliko količin sevanja, vključno z rentgenom", je pojasnila Lin v svojem spletnem dnevniku na spletni strani Chandra. "Sevanje iz AGN se ne razlikuje veliko, saj se plin, ki ga obdaja, razširi v velikem obsegu in lahko traja več deset tisoč let."
V nasprotju s tem so TDE relativno kratkotrajne in trajajo le nekaj mesecev. Med TDE se del zvezdnih delcev pri visokih hitrostih vrže navzven, preostali del pa pade proti črni luknji. Ko potuje navznoter, da bi ga črnila črna luknja, se material segreje na milijone stopinj in ustvari izrazit rentgenski utrip.
XJ1500 + 0154 je bil izjemno dolga svetla faza v desetih letih. Lin in njegova ekipa sta povedala, da je lahko ena razlaga najbolj množična zvezda, ki se je med TDE-jem popolnoma raztrgala.
"Da bi dogodek trajal tako dolgo pri tako visoki svetilnosti, je potrebna popolna motnja relativno masivne zvezde, približno dvakrat večja od sončne mase," je zapisala Lin; vendar je "motnja tako velikih zvezd s strani SMBH malo verjetna, saj so zvezde, ki so tako velike, v večini galaksij redke, razen če je galaksija mlada in aktivno tvori zvezde, kot v našem primeru.
Druga bolj verjetna razlaga je, da je to prvi TDE, opažen tam, kjer je bila manjša zvezda popolnoma raztrgana.
Lin je tudi dejala, da ima ta dogodek široke posledice za fiziko črne luknje.
"Za popolno razlago predolgega trajanja našega dogodka je potrebna uporaba nedavnega teoretičnega napredka pri preučevanju TDE," je zapisal. "V zadnjih dveh letih je več skupin neodvisno ugotovilo, da lahko traja dolgo časa, ko se zvezda zruši, da se zvezdni delci naselijo na akumulacijski disk in v SMBH. Zato se lahko dogodek razvija veliko počasneje, kot smo mislili prej. "
Poleg tega podatki rentgenskih žarkov kažejo tudi na to, da je sevanje materiala, ki obdaja to črno luknjo, stalno preseglo tisto, kar se imenuje meja Eddingtona, ki je opredeljeno kot ravnovesje med zunanjim tlakom sevanja iz vročega plina in navznoter gravitacije črne luknje.
Če opazite dokaze o tako hitri rasti, lahko astronomi razumejo, kako so lahko supermasivne črne luknje dosegle mase, približno milijardo krat večjo od sonca, ko je bilo vesolje staro le približno milijardo let.
"Ta dogodek kaže, da črne luknje lahko resnično rastejo izredno visoke stopnje," je povedala soavtorica Stefanie Komossa z univerze QianNan Normal for Nationalities v mestu Duyun na Kitajskem. "To bo morda pomagalo razumeti, kako hitro so nastale črne luknje."
Lin in njegova ekipa bodo še naprej spremljali ta dogodek in pričakujejo, da bo v naslednjih nekaj letih svetlost rentgenskih žarkov zbledela, kar pomeni, da bo dobava hrane za to dolgo kosilo kmalu porabljena.
Za nadaljnje branje:
Papir: Verjeten desetletni dogodek motenj plimovanja
Linin blog je objavljen na spletnem mestu Chandra
Chandra sporočilo za javnost
Dodatne slike in informacije Chandra
