Astronomowie zaobserwowali supermasywną czarną dziurę emitującą strumień energii tak potężny, że dorównuje niszczycielskiej mocy lasera Gwiazdy Śmierci z Gwiezdnych Wojen. To bezprecedensowe wydarzenie, zarejestrowane jako AT2018hyz, powstało w wyniku rozerwania gwiazdy przez czarną dziurę odległą o 665 milionów lat świetlnych i nadal się nasila wiele lat po początkowym zniszczeniu.
Nadchodząca katastrofa
Zjawisko to rozpoczęło się w 2018 roku typowym zdarzeniem rozerwania pływowego (TDE) – gdy gwiazda zbliża się zbyt blisko czarnej dziury i zostaje rozerwana przez ekstremalne siły grawitacyjne. Na początku nie działo się nic niezwykłego. Jednak w 2022 roku AT2018hyz wybuchł intensywnymi falami radiowymi, sygnalizując potężny relatywistyczny dżet.
Dżety relatywistyczne są rzadkie wśród TDE i stanowią jedynie około 1% zaobserwowanych przypadków. Pozostałe 99% ma wolniejsze wyrzuty kuliste. Fani szacują, że energia uwalniana przez ten odrzutowiec jest od jednego biliona do stu bilionów razy większa od mocy Gwiazdy Śmierci.
Dlaczego to jest ważne?
To wydarzenie jest ważne, ponieważ podważa istniejące modele aktywności czarnej dziury. TDE zazwyczaj szybko zanikają, ale AT2018hyz stale się rozjaśnia, wskazując na stałe, trwałe uwalnianie energii. Dżet jest obecnie 50 razy jaśniejszy niż początkowo wykryty, a naukowcy przewidują, że osiągnie szczytową jasność około 2027 r., po czym powoli zaniknie.
Stałe uwalnianie energii rodzi pytania o to, jak dyski akrecyjne tworzą się wokół czarnych dziur i jak pola magnetyczne kierują energię do tak skupionych dżetów. Proces ten pozostaje słabo poznany, ponieważ rzadko obserwuje się relatywistyczne dżety z TDE.
Jak to działa
Kiedy gwiazda zbytnio się zbliży, siły pływowe rozciągają ją i rozdzierają. Część materiału wpada do czarnej dziury, a reszta jest przekierowywana przez pola magnetyczne, tworząc szybki dżet.
Jasność dżetu wzrasta w miarę jego rozszerzania się i ustawiania się bardziej bezpośrednio w linii wzroku Ziemi. Przyczyna opóźnienia między początkowym zniszczeniem a pojawieniem się dżetu pozostaje nieznana, ale jedna z hipotez sugeruje, że pokruszona materia gwiazdowa potrzebowała czasu, aby uformować dysk akrecyjny, zanim została wyrzucona.
Przyszłe badania
Astronomowie, w tym Yvette Sendes z Uniwersytetu w Oregonie, szukają obecnie podobnych wydarzeń energetycznych. Nadchodzący Square Kilometre Array (SKA) zapewni niezbędną czułość do badania radiowego nieba i wykrywania większej liczby tych potężnych dżetów zarówno z TDE, jak i innych aktywnych galaktyk.
„Spodziewamy się, że w szczytowym okresie będzie około dwukrotnie jaśniejsza niż obecnie”. – Yvette Sendes
Odkrycie to podkreśla, jak niewiele wciąż wiemy na temat ekstremalnej fizyki rządzącej czarnymi dziurami i ich interakcjami z otaczającą materią. Dalsze obserwacje AT2018hyz dostarczą bezcennych danych do udoskonalenia naszych modeli i odkrycia tajemnic kosmosu.
