Астрономите биле сведоци на енергетско активирање на црна дупка

Тим астрономи предводени од истражувачи од Универзитетот во Бирмингем, Универзитетскиот колеџ во Лондон и Универзитетот Кинг во Белфаст открија еден од најдраматичните „вклучувачи“ на црни дупки што некогаш биле забележани. Своите резултати ќе ги претстават во вторник, 4 јули, на Национален астрономски состанок 2023 година во Кардиф.

J221951-484240, познат како J221951, е еден од најсветлите транзиенти - астрофизички објекти кои ја менуваат својата осветленост во краток временски период - некогаш снимени. Го откри д-р Саманта Оутс, астроном од Универзитетот во Бирмингем, и нејзиниот тим во септември 2019 година додека бараше електромагнетна светлина од гравитациски бран. Тимот ги искористи ултравиолетовите и оптичките телескопи на опсерваторијата Нил Герелс Свифт за да побара килонова, потпис на неутронска ѕвезда која се спојува со друга неутронска ѕвезда или црна дупка. Вообичаено, килоновата изгледа сина, потоа избледува и поцрвенува за неколку дена. Наместо тоа, нашле нешто уште понеобично: J221951. Изгледаше сино, но не ја промени бојата и не избледе толку брзо како килонова.

За набљудување на J221951 и одредување на неговата природа беа користени неколку телескопи, вклучувајќи ги вселенските телескопи на НАСА Swift/UVOT и Хабл, јужноафриканскиот голем телескоп и инструментите ESO како што се Very Large Telescope и GROND инструментот на MPG/ESO 2,2-метарскиот телескоп. во опсерваторијата Ла Сила.

Спектарот на J221951 добиен од вселенскиот телескоп Хабл ја отфрли можноста за поврзување со гравитациски бранови на J221951. Со проучување на светлосниот спектар на J221951, д-р Оутс и нејзиниот тим успеаја да утврдат дека изворот е оддалечен околу 10 милијарди светлосни години, за разлика од сигналот на гравитациониот бран, кој беше откриен на помалку од 0,5 милијарди светлосни години. Фактот што сјае толку силно на толку голема оддалеченост го прави J221951 еден од најсветлите транзиенти некогаш откриени.

Доказите сугерираат дека J221951 настанал како резултат на супермасивна црна дупка која многу брзо го апсорбирала околниот материјал. Црвена галаксија била забележана на J221951 пред нејзиното откривање, а локацијата на J221951 е конзистентна со центарот на галаксијата, каде што природно треба да престојува масивна црна дупка. Почна да свети многу ненадејно - околу 10 месеци пред првпат да биде откриена - што значи дека црната дупка почнала да се храни многу брзо откако била тивка некое време. Ултравиолетовиот спектар покажува карактеристики на апсорпција во согласност со материјалот истуркан нанадвор со огромно ослободување на енергија. Ова, во комбинација со високата осветленост, ја прави оваа една од најдраматичните „вклучувања“ на црните дупки што некогаш биле забележани.

Тимот идентификуваше два можни механизми кои би можеле да го објаснат таквото екстремно хранење на супермасивна црна дупка. Првата е дека тоа можело да биде предизвикано од плимна пертурбација - уништување на ѕвезда додека минува блиску до супермасивната црна дупка во центарот на нејзината галаксија. Втората опција е дека тоа би можело да биде предизвикано од активно галактичко јадро кое ја „променило својата состојба“ од неактивна во активна. J221951 тогаш ќе сигнализира дека заспаната црна дупка во центарот на галаксијата домаќин почнала да се храни со материјал од акрецискиот диск.

Др. " Тој додава: „J221951 е еден од најекстремните примери на црна дупка што не изненади. Понатамошното набљудување на J221951 за да се одреди вкупното ослободување на енергија може да ни овозможи да утврдиме дали ова е плимна апсорпција на ѕвездата од брзо ротирачка црна дупка или нов вид на вклучување AGN“.

Д-р Н. Пол Квин, уште еден член на тимот од Лабораторијата за вселенска наука. Малард од Универзитетскиот колеџ во Лондон, рече: „Клучното откритие беше дека ултравиолетовиот спектар добиен од Хабл ја отфрли можноста за галактичко потекло. Ова покажува колку е важно да се задржат можностите на вселенскиот УВ спектрограф во иднина“.

Д-р Саманта Оутс додава: „Во иднина, можеби ќе можеме да добиеме важни индиции за да го разликуваме настанот на нарушување на плимата и осеката од сценаријата на активни галактички јадро. На пример, ако J221951 е поврзан со вклучување на супернова, може да очекуваме да престане да бледне и повторно да расте во осветленоста, додека ако J221951 е плимно нарушување, би очекувале да продолжи да бледне. Ќе треба да продолжиме да го набљудуваме J221951 во следните неколку месеци и години за да го доловиме неговото доцно однесување“.

Прочитајте исто така:

• Супермасивната црна дупка Стрелец А* се разбудила пред 200 години
• Отфрлена црна дупка се трка низ вселената придружена со опашка од бебиња ѕвезди