Czarna dziura rozerwała gwiazdę. Doszło do tego w zaskakującym miejscu

W ramach przełomowych obserwacji astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a zaobserwowali supermasywną czarną dziurę znajdującą się daleko od centrum swojej galaktyki, która dosłownie rozerwała gwiazdę na strzępy.

To niezwykle rzadkie zjawisko, oznaczone jako AT2024tvd, miało miejsce około 600 milionów lat świetlnych od Ziemi i stanowi pierwsze potwierdzone obserwacyjnie pozacentralne zdarzenie rozerwania pływowego (ang. TDE, tidal disruption event). Do takiego zdarzenia dochodzi, gdy gwiazda zbliży się zbyt blisko czarnej dziury i zostaje brutalnie rozciągnięta, a następnie rozerwana przez jej potężne siły grawitacyjne — proces określany przez naukowców jako „spaghetyfikacja”.

Zazwyczaj supermasywne czarne dziury — o masach miliony, a nawet miliardy razy większych od masy Słońca — rezydują w gęstych, centralnych rejonach galaktyk. Tymczasem czarna dziura odpowiedzialna za AT2024tvd, której masę oszacowano na około milion mas Słońca, znajdowała się aż 2600 lat świetlnych od jądra swojej galaktyki. Tak znaczne oddalenie od centrum czyni to odkrycie wyjątkowym — dostarcza bowiem pierwszego bezpośredniego dowodu na to, że tzw. „swobodna” czarna dziura może aktywnie pochłaniać gwiazdy.

Zdarzenie zostało po raz pierwszy zarejestrowane przez Zwicky Transient Facility jako nagły, jasny rozbłysk na niebie, charakterystyczny dla TDE. Późniejsze obserwacje przeprowadzone przez teleskop Hubble’a potwierdziły, że źródło rozbłysku znajduje się nie w centrum galaktyki, lecz daleko poza nim. Dalsza analiza wykazała również, że w jądrze tej samej galaktyki znajduje się druga, znacznie masywniejsza czarna dziura, o masie około 100 milionów mas Słońca.

Obecność dwóch supermasywnych czarnych dziur w jednej galaktyce nie jest zaskakująca. Wiadomo, że galaktyki często łączą się ze sobą, a podczas takich procesów czarne dziury pochodzące z kolidujących układów mogą zostać czasowo wypchnięte z centrum nowo powstałej galaktyki. Astronomowie od dawna podejrzewali istnienie takich wędrujących czarnych dziur, ale dotychczas brakowało jednoznacznych dowodów obserwacyjnych — aż do teraz.

Na ogół czarne dziury pozostają niewidoczne, chyba że oddziałują z otoczeniem, na przykład z pobliskimi gwiazdami czy obłokami gazu. W takich przypadkach emitują potężne wybuchy promieniowania, które można wykryć za pomocą teleskopów. Zdarzenia takie jak AT2024tvd są jednak skrajnie rzadkie — szacuje się, że w jednej galaktyce dochodzi do nich średnio raz na 30 tysięcy lat.

Odkrycie nie tylko potwierdza istnienie supermasywnych czarnych dziur poza centrami galaktyk, ale również wskazuje nową metodę ich wykrywania. Tego typu rozerwania pływowe stają się „kosmicznymi latarniami”, pozwalając astronomom śledzić te nieuchwytne obiekty i badać ich historię oraz ewolucję.

Jedna z wiodących hipotez sugeruje, że obserwowana czarna dziura mogła zostać wyrzucona ze środka galaktyki w wyniku gwałtownej interakcji z inną czarną dziurą lub jest pozostałością po mniejszej galaktyce, która zderzyła się z większą ponad miliard lat temu. Jeśli tak, w przyszłości może ona spiralnie opaść w kierunku centrum galaktyki i ostatecznie połączyć się z centralną czarną dziurą.

To przełomowe odkrycie przybliża nas do zrozumienia nie tylko życia czarnych dziur, ale również złożonej dynamiki ewolucji galaktyk.

Artykuł Czarna dziura rozerwała gwiazdę. Doszło do tego w zaskakującym miejscu pochodzi z serwisu PULS KOSMOSU.