Astronómovia nevedeli, na čo sa pozerajú. Netušili, aké prekvapenie na nich čaká

Astronómovia z NASA odhalili bieleho trpaslíka v posledných momentoch svojho života okolo supermasívnej čiernej diery.

titulka čierna diera biely trpaslík
Zdroj: NASA/Aurore Simonnet, Sonoma State University

Astronómovia z NASA monitorovali supermasívnu čiernu dieru v jadre vzdialenej galaxie, pričom si všimli štruktúry, ktoré nikdy predtým nevideli. Presnejšie ide o vznik plazmového prúdu hmoty, ktorý sa pohyboval takmer tretinou rýchlosti svetla.  

Popri tom astronómovia pozorovali aj neobvykle rapídne röntgenové fluktuácie, ktoré vychádzali z takmer úplného okraja čiernej diery. Pozorovaná galaxia nesie označenie 1ES 1927+654 a nachádza sa od nás približne 270-miliónov svetelných rokov. V jadre tejto galaxie leží supermasívna čierna diera s hmotnosťou 1,4-miliónov Sĺnk.  

Odoberaj Vosveteit.sk cez Telegram a prihlás sa k odberu správ

V roku 2018 astronómovia postrehli, že čierna diera mení svoje vlastnosti priamo pred ich očami. Observatóriá zaznamenali obrovský záblesk viditeľného, ultrafialového a röntgenového žiarenia. Odvtedy čiernu dieru pravidelne monitorujú rôzne tímy astronómov.  

cierna diera
Zdroj: Afuza / shutterstock.com

Prvé pozorovania svojho druhu

Po zábleskoch sa javilo, že sa čierna diera vracia do svojho pokojného stavu. Tento tichý stav si udržala takmer rok, no do apríla 2023 výskumníci jasne pozorovali postupné jemné zvyšovanie v röntgenovom spektre, ktoré pretrvávalo celé mesiace. Zvýšenie aktivity výskumníkov presvedčilo, aby vykonali nové rádiové pozorovania. Počas pozorovania odhalili silný a mimoriadne neobvyklý rádiový záblesk. Do monitorovania zapojili viacero rádiových teleskopov po celom svete, čím vytvorili jednu veľkú kameru s vysokým rozlíšením. Tá umožnila zachytiť galaxiu s rozlíšením menším ako jeden svetelný rok s ohľadom na obrovskú vzdialenosť medzi nami a galaxiou.  

“Rádiové dáta, ktoré sme získali v roku 2024, nám odhalili, že čierna diera vylučuje prúdy plazmy, ktoré sa tiahnu z pólov čiernej diery. Dĺžka týchto prúdov dosahuje približne polovicu svetelného roka. Astronomická komunita sa už dlhodobo zamýšľa nad tým, prečo len malý zlomok čiernych dier produkuje silné plazmové prúdy a myslíme si, že táto čierna diera nám dokáže poskytnúť odpoveď,” vyjadrujú sa astronómovia z NASA.  

Nová štúdia pracovala s dátami observatória XMM-Newton. Tie odhalili, že medzi rokmi 2022 a 2024 čierna diera vykazovala extrémne rýchle variácie v röntgenovom žiarení. Znamená to, že počas tohto obdobia žiarenie opakovane silnelo a slablo o približne 10 % každých pár minút. Tieto zmeny výskumníci označujú ako milihertzové kváziperiodické oscilácie. Vysvetľujú, že v prípade supermasívnych čiernych dier je nesmierne náročné tieto emisie zachytiť. Doteraz sa to astronómom podarilo len párkrát.  

“Jeden spôsob ako dostaneme takéto oscilácie je, ak objekt obieha okolo čiernej diery v jej akrečnom disku. V tomto prípade predstavujú oscilácie jeden orbitálny cyklus objektu,” vyjadrila sa Megan Masterson, jedna z autorov štúdie.  

Ak je pravda, že fluktuácie žiarenia spôsobilo obiehajúce teleso, potom by sa obdobie medzi osciláciami skracovalo, lebo by sa objekt približoval k horizontu udalostí a obiehal by okolo čiernej diery rýchlejšie. Po dobu dvoch rokov astronómovia monitorovali ako sa fluktuácie znížili z 18 minút na 7. Toto pozorovanie je prvé svojho druhu okolo supermasívnej čiernej diery. Zároveň ak fluktuácie reprezentovali kozmický objekt, ten sa musel okolo čiernej diery pohybovať polovičnou rýchlosťou svetla.  

hviezda dokázala opakovane prežiť stret so supermasívnou čiernou dierou
Zdroj: ESO (ESOM Kornmesser)

Vedcov čakal šok

To ale nebolo jediné prekvapenie. Výskumníkov zarazilo, keď sa fluktuácie stabilizovali. 

“Spočiatku nás to šokovalo. Neskôr sme si uvedomili, že ak sa objekt priblížil k čiernej diere, jej silný gravitačný ťah mohol z tohto objektu vytrhávať hmotu. Znamená to, že nižšia hmotnosť by spomalila pád objektu dovnútra čiernej diery,” hovorí Masterson. 

Otázkou ostáva, čo za objekt to bolo. Ak by išlo o menšiu čiernu dieru, tá by sa už dávno s väčšou zlúčila. Normálna hviezda by bola rýchlo roztrhnutá gravitačnými silami čiernej diery. Modely ale ukázali, že biely trpaslík s nízkou hmotnosťou, odhalené jadro hviezdy, by mohlo ostať v blízkosti čiernej diery relatívne neporušené. Astronómovia z NASA teda predpokladajú, že objavili bieleho trpaslíka ako obieha okolo čiernej diery.  

Sleduj kanál Vosveteit.sk v aplikácii WhatsApp

Komentáre