Ovo je jedan od novijih članaka sa sajta NASA-inog Rendgenskog opservatorija Chandre. Nekoliko dodatnih komentara je umetnuto u prijevod.

NASA-ini teleskopi otkrivaju da je jedna crna jama uništila obližnju zvijezdu i da se sada ustremila na drugu

NASA-in Rendgenski opservatorij Chandra i drugi teleskopi, identificirali su supermasivnu crnu jamu koja je raskomadala jednu zvijezdu i koja sada ostatke te zvijezde koristi da njima bombardira drugu zvijezdu ili neku manju crnu jamu. To istraživanje pomaže povezati dvije kozmičke tajne i pruža informacije o tome kakav okoliš okružuje tu veću vrstu crnih jama. (Ta se supermasivna crna jama nalazi u jednoj spiralnoj galaktici s prečkom, čija je udaljenost od nas procijenjena na oko 204 milijuna svjetlosnih godina. Masa crne jame je različitim metodama procijenjena na nekoliko milijuna Sunčevih masa, što je čini razmjerno malom supermasivnim crnom jamom, sličnom onoj u središtu Mliječnog Puta. Prim. prev.)

Ilustracija prikazuje disk materijala (crveno, narančasto i žuto) koji je nastao nakon što je jedna supermasivna crna jama (prikazana desno) svojim snažnim plimnim silama raskomadala obližnju zvijezdu. Tijekom samo nekoliko godina, taj se disk raširio u dovoljnoj mjeri da je sada na putu nekom drugom objektu - drugoj zvijezdi ili maloj crnoj jami - koji i sam orbitira oko divovske crne jame. Svaki put kada se taj drugi objekt zarije u disk, on u svemir pošalje bujicu rendgenskih zraka koje opazi Chandra. Umetak gore ujedinjuje Chandrine podatke (ljubičasto) s optičkom slikom izvora dobivenom u projektu Pan-STARRS (crveno, zeleno i plavo). (Na Chandrinim slikama se u galaktici vide dva sjajna izvora. Ovdje je relevantan taj u samom središtu, u neposrednoj blizi supermasivne crne jame. Taj koji se vidi u smjeru sedam sati od središta nije povezan s provalama o kojima je ovdje riječ, a on se, zapravo, možda i ne nalazi u toj galaktici. Naime, moguće je da nam je taj drugi, jugoistočni izvor puno bliži od galaktike, tj. da se nalazi u Mliječnom Putu. U znanstvenom radu kojim je opisano ovo istraživanje postoji odjeljak o prirodi toga izvora, ali taj je pasus (meni) posve nerazumljiv. Prim. prev.)

Godine 2019, jedan kalifornijski optički teleskop je zamijetio provalu svjetla koju su astronomi kasnije svrstali u plimna razaranja ("tidal disruption event", TDE). U takvim događajima zvijezda koja se isuviše približi crnoj jami bude razorena plimnim silama. Astronomi su taj TDE označili s AT2019qiz.

U međuvremenu, znanstvenici su pratili i javljanja jedne druge povremene vrste kozmičkih pojava. Riječ je o kratkim i pravilnim provalama rendgenskih zraka u blizini supermasivnih crnih jama. Astronomi su tu vrstu događaja nazvali kvaziperiodične provale ("quasi-periodic eruptions", QPE).

Ovo novo istraživanje pruža dokaze da su plimna razaranja i kvaziperiodične provale vjerojatno povezani. Istraživači smatraju da do QPE-a dolazi kada se neki objekt zariva u disk preostao nakon nekog TDE-a! I dok su moguća i druga tumačenja, autori znanstvenog rada kojim je opisano ovo istraživanja drže da se na ovaj način može protumačiti barem neke od QPE-a.

Astronomi su 2023. g. uporabili Chandru i Svemirski teleskop Hubble kako bi njima istovremeno proučili krš preostao nakon što je spomenuto plimno razaranje bilo okončano. Chandrini podaci su dobiveni u tri odvojene opservacije, razdvojene po približno 4 do 5 sati. Ukupna Chandrina ekspozicija od oko 14 sati je u prvom i posljednjem promatranju otkrila tek slabašni signal, ali je zato u onom srednjem zabilježena vrlo snažna rendgenska emisija.

Nakon toga su se istraživači poslužili NASA-inim NICER-om (Neutron Star Interior Composition Explorer) kako bi njime učestalo promatrali AT2019qiz. Tragali su za rendgenskim provalama koje bi se ponavljale. NICER-ovi podaci su pokazali da AT2019qiz provaljuje približno svakih 48 sati. Promatranja provedena NASA-inim Opservatorijem Neil Gehrels Swift i indijskim teleskopom AstroSat, potvrdila su te rezultate.

Hubbleovi podaci dobiveni u ultraljubičastom području, prikupljeni u isto vrijeme kada i Chandrini, omogućili su znanstvenicima da odrede veličinu diska oko supermasivne crna jame o kojoj je ovdje riječ. Oni su ustanovili da je taj disk postao dovoljno velikim da se svaki objekt koji orbitira oko crne jame, a kojemu za jedan obilazak oko nje ne treba više od jednog tjedna, mora sudarati s diskom i tako izazivati provale.

Ovaj rezultat će utjecati i na buduće potrage za dodatnim kvaziperiodičnim provalama koje su povezane s plimnim razaranjima. Nakon što ih pronađu više, astronomi će moći izmjeriti učestalost objekata koji orbitiraju na malim udaljenostima oko supermasivnih crnih jama, kao i to kolike su te udaljenosti. Neki od tih sustava bi mogli biti izvrsne mete za proučavanje budućim detektorima gravitacijskih valova.

Spomenuti znanstveni rad je 9. listopada 2024. g. objavljen u internetskom izdanju časopisa Nature. Prvi autor mu je Matt Nicholl (Kraljičino sveučilišta u Belfastu). (U izvornom tekstu piše da je Belfast u Irskoj. Prim. prev.)

(Druga slika je Chandrina rendgenska fotografija snimljena u trenutku kada je sjaj AT2019qiz bio blizu najmanje vrijednosti, dok je treća zabilježena blizu maksimuma sjaja. Te su slike ugrađene i u priloženu animaciju.)

X-ray: NASA/CXC/Queen's Univ. Belfast/M. Nicholl et al.; Optical/IR: PanSTARRS, NSF/Legacy Survey/SDSS; Illustration: Soheb Mandhai / The Astro Phoenix; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

https://chandra.harvard.edu/photo/2024/tde/

Znanstveni rad: https://arxiv.org/pdf/2409.02181

Preuzeto sa FB