Pomocou ďalekohľadov Európskeho južného observatória (ESO) a ďalších astronomických organizácií sa vedcom podarilo zachytiť vzácny úkaz – intenzívny záblesk žiarenia sprevádzajúci slapové roztrhanie hviezdy superhmotnou čiernou dierou.
Zjasnenie, ktoré jav vyvolal, bolo k nám najbližšie, aké sa doposiaľ podarilo zaznamenať. Odohralo sa vo vzdialenosti asi 215 miliónov svetelných rokov a bolo možné študovať ho v nebývalých detailoch. Výskum predstavili vo vedeckom časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Roztrhanie hviezdy
Predstava čiernej diery, ktorá doslova vsaje blízku hviezdu, vyzerá ako zo science fiction, ale presne to sa odohráva počas slapového roztrhania, uvádza hlavný autor štúdie Matt Nicholl z Royal Astronomical Society Birminghamskej univerzity vo Veľkej Británii. K slapovému roztrhaniu, pri ktorom je hviezda priťahovaná čiernou dierou a prechádza procesom takzvanej špagetifikácie, dochádza vzácne a väčšinou sa tento jav aj ťažko skúma. Záblesk svetla, ktorý sa vlani objavil neďaleko jednej superhmotnej čiernej diery, sledovali astronómovia pomocou ďalekohľadov VLT (Very Large Telescope) a NTT (New Technology Telescope) v Čile a pokúsili sa zistiť podrobnosti o tom, čo sa odohráva v okamihu, keď je hviezda týmto spôsobom pohltená. Vedci vedia, čo by sa teoreticky malo stať. Keď sa nešťastná hviezda dostane príliš blízko k superhmotnej čiernej diere v centre galaxie, extrémne gravitačné sily ju roztrhajú na tenké franforce hmoty, vysvetľuje spoluautor štúdie Thomas Wevers z Cambridgeskej univerzity vo Veľkej Británii. Pretože niektoré prúdy hmoty spadnú počas procesu špagetifikácie do čiernej diery, objaví sa jasný záblesk žiarenia, ktorý astronómovia môžu detegovať. Hoci ide o mohutný a jasný úkaz, až dosiaľ mali astronómovia pri skúmaní týchto zábleskov problém. Väčšinou ich totiž zatieňujú oblaky prachu a ďalšej hmoty. Až teraz boli vedci schopní odhaliť podstatu týchto nepriehľadných závojov. Zistili sme, že keď čierna diera pohlcuje hviezdu, môže vyvrhnúť mohutný prúd hmoty smerom von, a ten nám potom bráni vo výhľade, vysvetľuje Samantha Oatesová z Birminghamskej univerzity vo Veľkej Británii.
Pohľad za oponu
Následky slapového roztrhania v podobe záblesku s označením AT2019qiz boli objavené krátko po začiatku celého deja, a to umožnilo jeho detailný výskum. Keďže sme jav zaznamenali dostatočne zavčas, mohli sme skutočne pozorovať, ako sa rozpínajú závoje prachu a pozostatkov hviezdy, potom čo čierna diera vyvrhla zo svojho okolia mohutný prúd hmoty rýchlosťou až 10 000 km/s, popisuje Kate Alexandrová z Northwestern University v USA. Tento unikátny pohľad za oponu nám ponúkol prvú príležitosť na odhalenie pôvodu tieniaceho materiálu a možnosť v reálnom čase sledovať, ako zahaľuje čiernu dieru. Členovia tímu pozorovali záblesk AT2019qiz, ktorý sa odohral v jednej špirálovej galaxii v súhvezdí Eridanus počas viac než 6 mesiacov vo fáze zjasňovania aj následného slabnutia. Emisie z tohto zdroja odhalil krátko po začiatku javu celý rad ďalekohľadov, uvádza Thomas Wevers. Okamžite sme preto týmto smerom namierili niekoľko pozemských aj kozmických teleskopov, aby sme zistili, ako k zjasneniu došlo. Počas nasledujúcich mesiacov bol jav pozorovaný pomocou množstva zariadení vrátane X-shooter a EFOSC2 – výkonných prístrojov pracujúcich na ďalekohľadoch VLT a NTT v Čile. Opakované merania v ultrafialovom, optickom, röntgenovom a rádiovom pásme po prvý raz odhalili priame spojenie medzi hmotou prúdiacou z hviezdy a jasným zábleskom uvoľneným pri jej pohltení čiernou dierou. Tieto pozorovania ukázali, že hviezda mala približne rovnakú hmotnosť ako naše Slnko a že asi polovica materiálu skončila v čiernej diere, ktorá je miliónkrát hmotnejšia, dodáva Matt Nicholl. Výskum pomôže vedcom lepšie pochopiť superhmotné čierne diery a správanie sa hmoty v prostredí s extrémnymi gravitačnými silami v ich okolí. Členovia tímu dokonca tvrdia, že jav AT2019qiz by mohol predstavovať Rosettskú dosku na interpretáciu budúcich pozorovaní ďalších javov slapového trhania hviezd. Ďalekohľad ELT (Extremely Large Telescope), ktorého sprevádzkovanie je naplánované na koniec tohto desaťročia, umožní astronómom pozorovať ešte slabšie a rýchlejšie sa vyvíjajúce úkazy tohto typu a vyriešiť tak ďalšie záhady fyziky čiernych dier.
RNDr. Zdeněk Komárek
