Swift.crna.luknja.28.8.2011.2.scaleUganka je končno rešena: krivec izjemno svetlega izbruha visokoenergetskih fotonov v smeri ozvezdja Zmaja je črna luknja, ki je raztrgala in požrla zvezdo. 25. avgusta je revija Nature objavila dva članka, v katerih so astronomi obširno raziskali ta dogodek, ki ga je zaznal sateli Swift 28. marca letos. Astronomom je prvič uspelo opazovati supermasivno črno luknjo, ki se prebuja iz sna.

Na sliki: umetniški pogled na zvezdo, ki jo raztrgajo plimske sile v bližini črne luknje. (avtorstvo: Aurore Simonnet, Sonoma State University) 

 

O nenavadnem dogodku smo že pisali na stranek Portala v Vesolje (novica): 28. marca je satelit Swift opazil izjemno močan in dolgotrajen izbruh sevanja gama (dobil je ime Swift J1644+57), ki so ga kasneje opazovali tudi v drugih valovnih dolžinah. David Burrows, profesor astronomije na Penn State University in glavni avtor enega od člankov v reviji Nature, je izjavil: "Izvor še vedno oddaja rentgensko svetlobo in bo verjetno dovolj aktiven, da ga bo Swift opazoval do naslednjega leta. Obnaša se drugače od česarkoli, kar smo prej poznali."

Štirje osumljenci

Kot v nanizanki Cold case, kjer se skupina detektivov ukvarja z nerešenimi zločini iz preteklosti, je tudi v primeru izbruha J1644+57 prišlo do zločina že dolgo nazaj, v galaksiji oddaljeni 3,8 milijard svetlobnih let. Raziskovalka Vanessa Mangano je za portal Media INAF opisala štiri osumljence visokoenergetskega izbruha in kako so identificirali zločinca: 

  • 1. osumljenec: izbruh sevanja gama. Prvi signal, ki ga je zaznal sateli Swift, bi lahko bil izjemno "svetel" izbruh sevanja gama. Po 40-tih minutah pa je Swift zopet zaznal signal. Ker se taki izbruhi ne ponavljajo, je bila hipoteza zavržena.
  • 2. osumljenec: binarni sistem nevtronske zvezde in nadorjakinje. Posebna vrsta astronomskega prehodnega izvora (ang. super-giant fast X-ray transient, SFXT) nastane ob večkratnih eksplozijah materiala, ki se iz nadorjakinje kopiči okrog nevtronske zvezde in pada nanjo. Take vrste dogodkov opazujemo v naši Galaksiji. Merjenje oddaljenosti pa je pokazalo, da je izvor predaleč, da bi bil v naši Galaksiji.
  • 3. osumljenec: črna luknja v aktivnem jedru galaksije. To hipotezo so raziskovalci po daljših telekonferencah izključili, ker je bil izvor energije preveč spremenljiv.
  • 4. osumljenec: črna luknja na začetku svoje aktivnosti. Take vrste črna luknja je bila najboljši kandidat, vendar dogodka, ko se črna luknja "prebudi", znanstveniki doslej še nikoli niso opazovali "v živo". Po daljšem preverjanju pa so se prepričali, da je satelit Swift opazoval črno pošast, ki se je ravno prebudila in pričela požirati snov Soncu podobne zvezde.

Rešitev uganke

Večina galaksij vsebuje supermasivno črno luknjo, z maso več milijonov Sončevih mas (v naši Galaksiji je njena masa štiri milijone Sončevih). Obe objavljeni raziskavi pa kažeta, da bi morala biti tale črna luknja približno dvakrat masivnejša od naše.

Ko pada zvezda proti črni luknji, jo plimske sile raztrgajo, kot prikazuje spodnja animacija. Plin, iz katerega je sestavljena zvezda, se razporedi in kroži v disku okrog črne luknje, njegova temperatura pa doseže milijone stopinj. Plin v osrednjem delu pada na črno luknjo, kjer hitro kroženje in magnetno polje ustvarita dva "lijaka", skozi katera lahko uidejo delci. Tako pride do ustvarjenja dveh curkov delcev, ki se oddaljujejo s hitrostjo 90% svetlobne. Eden od teh curkov pa je bil v primeru izvora Swift J1644+57 slučajno obrnjen proti Zemlji.

{youtube}azLDH9ZPbVs{/youtube}

Video: animacija padanja zvezde v črno luknjo (avtorstvo: NASA/Goddard Space Flight Center/CI Lab)

S proučevanjem plimskega raztrganja zvezd in manjših objektov, kot so npr. asteroidi, se ukvarjajo tudi profesor Andrej Čadež, Uroš Kostić in Andreja Gomboc na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. Andreja Gomboc, ki sodeluje tudi pri opazovanju izbruhov sevanja gama s satelitom Swift in robotskimi teleskopi, pravi, da bodo "po teoretičnih napovedih ostanki raztrgane zvezde postopoma padali v črno luknjo in pri tem svetili še vsaj nekaj mesecev ali celo let."

Čeprav sam nastanek teh curkov ob plimskem raztrganju zvezde še zdaleč ni pojasnjen, pa so astronomi kot pravi detektivi zložili posamezna opazovalna dejstva v smiselno celoto in ustvarili zelo verjetno okvirno sliko oz. razlago tega nenavadnega dogodka.

Dunja Fabjan

Viri: NASA, INAF


Efemeride
25.05.2022 18:27 CEST
25.05.2022 16:27 UT
Sonce vzide 05:20 
zaide 20:39 
Luna vzide 03:18 
zaide 15:26 
Angleški portal v vesolje
Zmaga.com
Zmaga.com
META znanost
META znanost