Czarna dziura rozszarpuje gwiazdę i... zaskakuje astronomów niezwykłym sygnałem radiowym

Do tej pory naukowcy byli przekonani, że supermasywne czarne dziury, które potrafią rozszarpać całe gwiazdy, znajdują się wyłącznie w centrach galaktyk. Najnowsze odkrycie stawia to pod znakiem zapytania. Wydarzenie, oznaczone jako AT 2024tvd, miało miejsce około 2600 lat świetlnych od centrum swojej macierzystej galaktyki. To odległość, która w skali kosmicznej oznacza, że czarna dziura wyemigrowała daleko poza swoje przewidywane miejsce.

Tak zwane zjawisko rozerwania pływowego (TDE, tidal disruption event) polega na tym, że gwiazda zbliża się zbyt blisko czarnej dziury i zostaje rozerwana przez jej potężną grawitację. Materia gwiazdy zostaje wciągnięta, a część z niej wyrzucana w przestrzeń kosmiczną z ogromną energią. Takie wydarzenia są rzadkie, a jeszcze rzadziej udaje się je zaobserwować poza centrami galaktyk.

To, co wyróżnia AT 2024tvd, to nie tylko jego lokalizacja, ale też niezwykły charakter sygnałów radiowych. Dzięki współpracy międzynarodowych zespołów oraz wykorzystaniu najnowocześniejszych radioteleskopów - takich jak Very Large Array (VLA), ALMA, ATA, SMA oraz brytyjski Arcminute Microkelvin Imager Large Array (AMI-LA) - udało się zarejestrować najszybciej ewoluujące emisje radiowe, jakie kiedykolwiek zaobserwowano w przypadku TDE.

Kluczową rolę odegrały obserwacje prowadzone przez zespół z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie pod kierunkiem prof. Assafa Horesha. To właśnie te dane pozwoliły zidentyfikować dwa osobne wybuchy radiowe, które pojawiły się z opóźnieniem względem samego rozerwania gwiazdy - pierwszy raz w historii astronomii udało się zaobserwować tak szybkie i dynamiczne zmiany w emisji radiowej po TDE.

Nigdy wcześniej nie widzieliśmy tak jasnej emisji radiowej po rozerwaniu gwiazdy przez czarną dziurę i to poza centrum galaktyki. To zmienia nasze spojrzenie na czarne dziury i ich zachowanie - komentuje dr Itai Sfaradi, główny autor publikacji.Prof. Assaf Horesh, który był mentorem dr Sfaradiego, podkreśla wyjątkowość odkrycia: "To jedno z najbardziej fascynujących odkryć, w których brałem udział. Fakt, że badaniami kierował mój były student, czyni je dla mnie jeszcze bardziej wyjątkowym. To kolejny dowód na to, że Izrael znajduje się w czołówce światowej astrofizyki".

Analiza danych wykazała, że materia została wyrzucona z okolic czarnej dziury nie od razu po zniszczeniu gwiazdy, lecz dopiero po kilku miesiącach. Co więcej, doszło do co najmniej dwóch osobnych wyrzutów materii, oddzielonych w czasie. To sugeruje, że czarne dziury mogą "budzić się" i wyrzucać materię w sposób epizodyczny, nawet po okresach pozornej bezczynności. Takie zachowanie jest dla naukowców zupełnie nowe. Do tej pory sądzono, że wyrzuty materii następują niemal natychmiast po rozerwaniu gwiazdy. Teraz okazuje się, że procesy zachodzące w pobliżu czarnej dziury mogą być znacznie bardziej złożone i rozciągnięte w czasie.