Još u ožujku 2021. godine, zvijezda u galaksiji udaljenoj 250 milijuna svjetlosnih godina viđena je kako ima vrlo loš dan. Tamo je bila usisana u gravitacijski bunar supermasivne crne rupe i raskomadana na komadiće. Znamo to jer ga je višestruki teleskop ugledao sa Zemlje, dok je svjetlost tog događaja bljesnula svemirom. To je peti najbliži takav događaj, poznat kao događaj plimnog poremećaja ikada zabilježen, a bogatstvo dobivenih podataka moglo bi pomoći znanstvenicima da bolje razumiju kako se crne rupe ‘hrane’.
“Događaji poremećaja plime i oseke svojevrsni su kozmički laboratorij”, kaže astronom Suvi Gezari iz Znanstvenog instituta za svemirski teleskop. “Oni su naš prozor u stvarno vrijeme hranjenja masivne crne rupe koja vreba u središtu galaksije.” Događaji poremećaja plime i oseke prilično su rijetki, ali vidjeli smo ih dovoljno da bismo imali prilično detaljno razumijevanje što se događa kada zvijezda skrene malo preblizu crnoj rupi. Jednom kada je zvijezda uhvaćena u gravitacijsko polje crne rupe, plimne sile rastežu je i povlače do točke da se raspadne. Utroba raskomadane zvijezde tada struji oko crne rupe na kaotičan način, sudarajući se sama sa sobom i stvarajući udare koji svijetle u više valnih duljina. Ovaj proces nije trenutačan, već može trajati tjednima ili mjesecima dok crna rupa proždire zvjezdane ostatke.
Krhotine formiraju disk koji kruži oko crne rupe, padajući (ili “skupljajući se”) na nju s unutarnjeg ruba. Kako materijal pada na crnu rupu, između unutarnjeg ruba akrecijskog diska i horizonta događaja crne rupe može se formirati struktura zvana korona. Ovo je područje užareno i puno vrućih elektrona za koje se smatra da se napajaju magnetskim poljem crne rupe, koje djeluje poput sinkrotrona i ubrzava elektrone do tako visokih stupnjeva da jarko sjaje u valnim duljinama X-zraka.
Tada snažni mlazovi plazme pokreću iz polarnih područja crne rupe, izbacujući materijal korone u suprotnim smjerovima, ponekad gotovo brzinom svjetlosti. Smatra se da ovi astrofizički mlazovi nastaju kada se materijal ubrza duž linija magnetskog polja izvan horizonta događaja crne rupe; kad stigne do polova, eksplodira.
Kako su sve otkrili
Korone i mlazovi se ne opažaju kod svih poremećaja plime i oseke, ali kada se dogode, obično se vide zajedno. Dakle, kada je Zwicky Transient Facility 1. ožujka 2021. godine uhvatio bljesak plimnog poremećaja, koji je kasnije nazvan AT2021ehb, NASA je okrenula svoj opservatorij NICER X-ray i svoj opservatorij Swift (X-zrake, gama zrake i ultraljubičasto zračenje) za promatranje evoluciju događaja u nadi da ćemo uhvatiti nešto zanimljivo. 300 dana nakon otkrivanja Zwickyja, zabavi se pridružio rendgenski opservatorij NuSTAR.
X-zrake, ultraljubičasto, optičko i radio svjetlo emitirano iz događaja tijekom razdoblja od 430 dana otkrile su da je krivac crna rupa čija je masa otprilike 10 milijuna puta veća od mase Sunca. No, nešto je bilo čudno. Nijedan opservatorij nije otkrio nikakve naznake mlazova. Ipak, promatranja NuSTAR-a otkrila su prisutnost korone. A ova čudna razlika, kažu znanstvenici, iznimno je uzbudljiva. “Nikad nismo vidjeli događaj poremećaja plime i oseke s ovakvim rendgenskim zračenjem bez prisutnosti mlaza, a to je stvarno spektakularno jer znači da potencijalno možemo razdvojiti što uzrokuje mlazove, a što uzrokuje korone”, kaže astronom Yuhan Yao s Caltecha.
“Naša opažanja AT2021ehb su u skladu s idejom da magnetska polja imaju veze s načinom na koji se formira korona i želimo znati što uzrokuje to magnetsko polje da postane tako jako.” Mete kao što je AT2021ehb izvrsni su laboratoriji za proučavanje formiranja i evolucije akrecijskih diskova i korona u stvarnom vremenu; a gdje je jedan, može ih biti i više. Istraživači se nadaju da će u budućnosti uspjeti pronaći više takvih plimnih poremećaja, što će dovesti do odgovora o ulozi magnetskih polja u formiranju korona i mlaznica. Loš dan za zvijezdu prije 250 milijuna godina završio je kao vrlo, vrlo dobar dan za ljudske astronome, prenosi klik.
