Niezwykłe odkrycie astronomów
Rozbłysk oznaczony jako J2245+3743 osiągnął jasność równą 10 bilionom Słońc, co stanowi wartość trzydziestokrotnie przewyższającą poprzedniego rekordzistę. Zjawisko obserwowane jest nieprzerwanie od 2018 roku, gdy po raz pierwszy wychwyciły je teleskopy w Kalifornii i Arizonie. Wyniki siedmioletnich badań ukazały się w Nature Astronomy. Co szczególnie intrygujące, kosmiczny dramat wciąż trwa, ponieważ gwiazda nie została jeszcze całkowicie wchłonięta przez grawitacyjnego potwora. To tak, jakbyśmy obserwowali film w zwolnionym tempie, gdzie klatka po klatce odkrywamy mechanizmy rządzące najbardziej ekstremalnymi zjawiskami we wszechświecie. Skala uwolnionej energii przekracza ludzkie pojęcie. K. E. Saavik Ford z zespołu badawczego próbuje oddać ogrom tego zjawiska w zrozumiały sposób:
Jeśli przeliczysz całe nasze Słońce na energię, używając słynnego wzoru Alberta Einsteina E = mc2, to właśnie tyle energii wylewało się z tego rozbłysku, odkąd zaczęliśmy go obserwować
Czarna dziura odpowiedzialna za to zdarzenie ma masę przekraczającą 500 milionów mas Słońca. Wszystko wskazuje na to, że mamy do czynienia ze zdarzeniem rozerwania pływowego – procesem, w którym grawitacja czarnej dziury dosłownie rozrywa gwiazdę, która znalazła się zbyt blisko. Tym razem ofiarą padła gwiazda o masie co najmniej 30 razy większej niż nasze Słońce. Matthew Graham z zespołu badawczego zwraca uwagę na wyjątkowy charakter odkrycia:
Energetyka pokazuje, że ten obiekt jest bardzo odległy i bardzo jasny. To nie przypomina żadnego aktywnego jądra galaktycznego, jakie kiedykolwiek widzieliśmy
Nowy król rozbłysków
Dotychczasowym rekordzistą w kategorii najjaśniejszych rozbłysków był obiekt ZTF20abrbeie, nazwany przez naukowców „Straszną Barbie”. Tamto zdarzenie dotyczyło czarnej dziury pochłaniającej gwiazdę o masie od trzech do dziesięciu mas Słońca. J2245+3743 przyćmiewa je jednak pod każdym względem, gdyż jest od niego 30 razy jaśniejszy. Co ciekawe, nowy rekord wciąż ewoluuje na naszych oczach. Rozbłysk powoli słabnie, lecz proces pochłaniania gwiazdy jest daleki od zakończenia. Graham porównuje sytuację do „ryby, która utknęła w połowie drogi w gardle wieloryba”. Mówiąc krótko, gwiazda jest w trakcie konsumpcji, ale jeszcze nie zniknęła całkowicie w czeluści czarnej dziury. Astronomowie zastanawiają się, skąd w pobliżu wzięła się tak masywna gwiazda. Obiekty o masie 30 razy większej niż Słońce są we wszechświecie niezwykle rzadkie. Ford przedstawia interesującą hipotezę:
Gwiazdy o tak dużej masie są rzadkie, ale myślimy, że gwiazdy w dysku aktywnego jądra galaktycznego mogą rosnąć. Materia z dysku jest dostarczana do gwiazd, powodując wzrost ich masy
Zwolnione tempo obserwacji
Odległość 10 miliardów lat świetlnych sprawia, iż obserwujemy wydarzenie, które miało miejsce, gdy wszechświat był znacznie młodszy. Co więcej, podlega ono kosmologicznej dylatacji czasu, czyli zjawisku wynikającemu z rozszerzania się przestrzeni. Siedem lat obserwacji na Ziemi odpowiada zaledwie dwóm latom w miejscu, gdzie znajduje się czarna dziura. Długotrwałe monitorowanie nieba przez Zwicky Transient Facility w Palomar Observatory oraz Catalina Real-Time Transient Survey umożliwiło odkrycie tego niezwykłego zjawiska. Pierwszy sygnał pojawił się w 2018 roku, ale dopiero obserwacje spektroskopowe z 2023 roku, wykonane przy użyciu teleskopu W. M. Keck Observatory na Hawajach, ujawniły prawdziwą skalę wydarzenia.
Czytaj też: Potężna dziura na Słońcu może nieźle namieszać. NOAA wydała ostrzeżenie dla Ziemi
Badacze wykluczyli już, że światło było emitowane tylko w kierunku Ziemi – dane z misji NASA WISE potwierdzają, iż rozbłysk był równie intensywny we wszystkich kierunkach. Oznacza to, że mamy do czynienia z rzeczywiście ekstremalnym zjawiskiem, a nie tylko korzystnym ustawieniem źródła. Zespół planuje teraz przeszukać archiwa ZTF w poszukiwaniu podobnych zdarzeń, które mogły umknąć uwadze. Nowo ukończone Obserwatorium Vera C. Rubin, które wkrótce rozpocznie regularne obserwacje nieba, może pomóc w wykrywaniu kolejnych rekordowych rozbłysków.
Jak dotąd zarejestrowano około 100 zdarzeń rozerwania pływowego, choć większość z nich ma jasność zbliżoną do normalnej aktywności czarnych dziur, co utrudnia ich identyfikację. J2245+3743 pokazuje, że kosmos wciąż potrafi zaskoczyć skalą swoich najbardziej gwałtownych procesów, a nasze wyobrażenia o tym, co możliwe, wciąż wymagają weryfikacji. Mechanizmy formowania się tak masywnych gwiazd w pobliżu czarnych dziur wciąż pozostają przedmiotem spekulacji, a pełne zrozumienie procesów zachodzących podczas rozerwania pływowego wymaga dalszych badań.