A távcső bepillant a mély űr feketéjébe. Hirtelen - ragyogó fényvillanás jelenik meg, amely még nem volt ott. Mi lehet az? Szupernóva? Két hatalmas sűrű csillag összeolvad? Talán egy gammasugár tört ki?
Öt évvel ezelőtt a ROTSE IIIb távcsövet használó kutatók a McDonald Obszervatóriumban észrevettek egy ilyen eseményt. A csillagászok azonban nem messze azoknak a csillagok robbanásának vagy a neutroncsillagoknak az összefonódásától, amelyek szerint ez az apró fáklya valóban egy távoli galaxis közepén lévő szupermasszív fekete lyuk bizonyítékát jelentette, és egy csillagot széttépett. .
A McDonald csillagászai évek óta a távcsövet használják az égbolt ilyen születő villanások vizsgálatára a ROTSE Supernova Verification Project (SNVP) részeként. És elsőként elpirul a 2009 elején látott esemény, amelyet a kutatók „Dougie” néven hívtak fel, mint a többi szupernóva közül, amelyeket a projekt során fedeztek fel. Lángoló - 22,5 nagyságrendű abszolút fényerővel - az esemény egyenesen beleilleszkedett a szupervilágító szupernóvák osztályába, amelyet a kutatók már ismertek.
De az idő múlásával és a Dougie-val kapcsolatos további adatok begyűjtésével a csillagászok meggondolkodni kezdtek. A keringő Swift műholdas röntgenmegfigyelések és az optikai spektrumok, amelyeket a McDonald Hobby-Eberly teleszkóp vett fel, egy fejlődő fénygörbét és kémiai felépítést mutattak, amely nem illeszkedett a szupervilágító szupernóvák számítógépes szimulációihoz. Hasonlóképpen, Dougie sem tűnt olyan neutroncsillagnak, amely sokkal gyorsabban érte el a csúcsfényességet, mint amit megfigyeltünk, vagy egy gammasugár-robbanást, amely még egy szögben is sokkal világosabb lett volna a röntgenfényben .
Ez csak egy lehetőséget hagyott: az úgynevezett „árapály-zavar eseményt”, vagy a mészárlást és a spagettizálást, amely akkor fordul elő, amikor egy csillag túl közel esik a fekete lyuk horizontjához. J. Craig Wheeler, a Austini Texasi Egyetem szupernóva-csoportjának vezetője és a Dougie-t felfedező csapat tagja elmagyarázta, hogy rövid távolságokon egy fekete lyuk gravitációja sokkal erősebben húzza a legközelebbi csillag oldalát. mint a csillag ellenkező oldalán. Elmagyarázta: "Ezek a különösen nagy árapályok elég erősek lehetnek, hogy kihúzza a csillagot tésztabe."
A csapat finomította az esemény modelleit, és meglepő következtetésre jutott: miután egy kicsit gyorsabban rajzolta be Dougie csillag anyagát, mint amennyit képes kezelni, a fekete lyuk most „elfojtotta” legutóbbi étkezését. Ennek oka az Eddington Limit nevű asztrofizikai elv, amely kimondja, hogy egy adott méretű fekete lyuk csak annyira bejárható anyagokat képes kezelni. Miután ezt a határértéket elérték, minden további anyagfelvétel nagyobb külső nyomást gyakorol, mint a fekete lyuk gravitációja képes kompenzálni. Ennek a nyomásnövekedésnek egyfajta visszatérő hatása van, és hőt és fényt vet ki az anyagot a fekete lyuk akkreditációs korongjáról. Az ilyen energiaszakadás Dougie fényességének legalább egy részét adja, de azt is jelzi, hogy az eredeti haldokló csillag - olyan csillag, amely nem különbözik a saját Napunktól - harc nélkül nem esett le.
Ezeket a megfigyeléseket az Eddington Limit matematikájával kombinálva a kutatók becslése szerint a fekete lyuk mérete körülbelül egymillió napenergiát jelent - ez egy meglehetősen kicsi fekete lyuk egy meglehetősen kicsi galaxis közepén, három milliárd fényévnyire. Az ilyen felfedezések nemcsak lehetővé teszik a csillagászok számára, hogy jobban megértsék a fekete lyukak fizikáját, hanem a gyakran nem igényes otthoni galaxisuk tulajdonságait is. Végül is elmosolyodott Wheeler: "Ki tudta, hogy ennek a kis fickónak van fekete lyuk?"
Ha Dougie-t egy szimulált pillantással szeretné megtekinteni magadra, nézd meg az alábbi csodálatos animációt, a csapat tagja, James Guillochon jóvoltából:
A kutatást az The Astrophysical Journal e hónapjának számában közzéteszik. A papír előnyomása itt érhető el.
