Powrót gwiazdy? Naukowcy oferują nowe spojrzenie na spotkanie z czarnymi dziurami
Podobne rozbłyski wykryte w odstępie dwóch lat sugerują, że gwiazdy mogą przetrwać rozerwanie przez czarne dziury.
 |
| Wykonana przez SI wizja przedstawiająca gwiazdę, która przeżyła spotkanie z supermasywną czarną dziurą |
Naukowcy z Uniwersytetu w Tel Awiwie (TAU) wraz z międzynarodowym zespołem naukowców zidentyfikowali prawdopodobnie pierwszy potwierdzony przypadek gwiazdy, która przetrwała spotkanie z supermasywną czarną dziurą i powróciła.
Odkrycie opiera się na nowo zaobserwowanym rozbłysku, który bardzo przypomina AT 2022dbl, inny rozbłysk zarejestrowany w tym samym miejscu około dwa lata wcześniej, co sugeruje, że oba zostały spowodowane przez tę samą gwiazdę, która dwukrotnie przeleciała w pobliżu czarnej dziury.
Według zespołu badawczego odkrycie to podważa dotychczasowe założenia dotyczące losu gwiazd, które zbliżają się zbytnio do czarnych dziur, i może zmienić sposób, w jaki astronomowie interpretują te rzadkie i potężna zjawiska.
Badanie przeprowadziła dr Lydia Makrygianni, pracownik naukowa Uniwersytetu Lancaster w Wielkiej Brytanii. Badania prowadziła pod kierunkiem prof. Iaira Arcaviego, wykładowcy na Wydziale Astrofizyki Uniwersytetu w Tel Awiwie i dyrektora Obserwatorium Wise w Mitzpe Ramon.
Wyniki badań opublikowano w lipcowym numerze czasopisma Astrophysical Journal Letters.
Jak ujawniają się czarne dziury
W centrum niemal każdej dużej galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura, której masa jest od milionów do miliardów razy większa niż masa Słońca. Jedna z takich czarnych dziur znajduje się w centrum naszej Galaktyki, Drogi Mlecznej, a jej odkrycie zostało uhonorowane Nagrodą Nobla z fizyki w 2020 roku.
Jednak wciąż pozostaje wiele niewiadomych na temat tego, jak powstają czarne dziury i w jaki sposób wpływają na swoje otoczenie. Ponieważ nie emitują one światła, ich obecność jest trudna do wykrycia. W naszej Galaktyce identyfikuje się je na podstawie ruchu pobliskich gwiazd. Jednak w odległych galaktykach astronomowie polegają na rzadkich wysokoenergetycznych zjawiskach, aby odkryć ich istnienie.
Raz na 10 000 do 100 000 lat gwiazda może zbliżyć się zbytnio do czarnej dziury znajdującej się w centrum swojej galaktyki i zostać rozerwana na strzępy przez jej ogromną siłę grawitacyjną. Około połowa materii gwiazdy zostaje pochłonięta przez czarną dziurę, a reszta zostaje wyrzucona na zewnątrz.
Gdy materia wpada do środka, wiruje ruchem okrężnym, podobnie jak woda spływająca do odpływu w wannie. W pobliżu czarnej dziury wirująca materia osiąga prędkość zbliżoną do prędkości światła, nagrzewa się i intensywnie promieniuje. Przez kilka tygodni lub miesięcy ten rozbłysk oświetla czarną dziurę, dając naukowcom rzadką okazję do obserwacji jej właściwości.
Co dziwne, wiele z tych rozbłysków nie zachowywało się zgodnie z oczekiwaniami. Ich jasność i temperatury były często znacznie niższe niż przewidywano, co skłoniło naukowców do poszukiwania wyjaśnień.
Nowe spojrzenie na rozerwanie gwiazdy
Według zespołu kierowanego przez TAU, ostatnio zaobserwowany rozbłysk był podobny do AT 2022dbl, wcześniejszego rozbłysku wykrytego w tym samym miejscu około dwa lata wcześniej.
To niezwykłe powtórzenie rodzi nową możliwość: pierwszy rozbłysk mógł być wywołany częściowym zniszczeniem, w wyniku którego gwiazda nie uległa całkowitemu zniszczeniu i powróciła później w trakcie drugiego przejścia.
Teraz pytanie brzmi, czy po upływie kolejnych dwóch lat, na początku 2026 roku, zobaczymy trzeci rozbłysk – powiedział prof. Arcavi. Jeśli zobaczymy trzeci rozbłysk, oznacza to, że drugi rozbłysk również był częściowym rozerwaniem gwiazdy. Być może więc wszystkie takie rozbłyski, które od dziesięciu lat staramy się zrozumieć jako pełne rozerwania gwiazdy, nie są tym, czym sądziliśmy – dodał.
Jeśli nie zaobserwowano trzeciego rozbłysku, drugie zdarzenie mogło być całkowitym rozerwaniem. Niezależnie od tego, czy wystąpi trzeci rozbłysk, wyniki badań sugerują, że częściowe i całkowite rozerwania gwiazd mogą wyglądać niemal identycznie, co wcześniej przewidział prof. Tsvi Piran i jego zespół z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie. Tak czy inaczej, będziemy musieli na nowo zinterpretować te rozbłyski i to, czego mogą nas nauczyć o potworach czających się w centrach galaktyk – dodał prof. Arcavi.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Czytaj też:
