Kas kauge must auk pakub valu ja kannatuste uut määratlust?
Must auk, nimega XJ1500 + 0154, näib olevat tegeliku elu ekvivalent Carkooni pit'ile, Tähesõdade võimsa Sarlacci pesitsuspaigale, mis oma ohvreid aeglaselt seedis.
Üle kümne aasta tagasi rebis see hiiglaslik must auk tähe laiali ja on pärast seda jätkanud väga pikka lõunasööki, einestades tähtede jäänuseid. Astronoomid on hoolikalt jälginud seda aeglast seedimist, kuna see on nii ebatavaline nn loodete häiringuteks (TDE), kus mustade aukude loodejõud eraldavad tähed.
"Oleme olnud staari tähelepanuväärse ja pikaajalise surmajuhtumi tunnistajaks," ütles Dacheng Lin New Hampshire'i ülikoolist Durhami osariigis New Hampshire'is, kes juhtis selle sündmuse vaatlusi. "Alates 1990ndatest on avastatud kümneid loodete häireid, kuid ükski neist ei püsinud eredalt peaaegu seni, kui see juhtus."
See kümmekond aastat kestnud pidu on läinud kümme korda pikemaks kui ükski teine täheldatud TDE.
XJ1500 + 0154 asub väikesest galaktikast Maast umbes 1,8 miljardi valgusaasta kaugusel ja seda röntgenüritust on jälginud kolm teleskoopi: Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskus, satelliit Swift ja XMM-Newton.
TDE-d erinevad teistest, tavalisematest musta auguga seotud röntgenikiirgusallikatest galaktikas, aktiivsetes galaktilistes tuumades (AGN). Nagu sarlakki seedimine, võivad AGN-id tõesti kesta tuhandeid aastaid. Need on galaktikate keskpunktis olevad supermassiivsed mustad augud, mis tõmbavad ümbritsevat gaasi sisse ja "eraldavad ohtralt kiirgust, sealhulgas röntgenikiirgust", selgitas Lin Chandra veebisaidi ajaveebi postituses. "AGN-ide kiirgus ei erine palju, kuna neid ümbritsev gaas ulatub suures mahus ja võib kesta kümneid tuhandeid aastaid."
TDE-d on seevastu suhteliselt lühiajalised, püsides vaid paar kuud. TDE ajal suunatakse osa täheprahist suurel kiirusel väljapoole, ülejäänud langeb musta augu poole. Kui see liigub sissepoole, et musta auk ära tarbida, soojeneb materjal miljonite kraadideni, tekitades erilise röntgenkiirte.
XJ1500 + 0154 on andnud erakordselt pika, ereda faasi, mis kestab üle kümne aasta. Lin ja tema meeskond ütlesid, et üks seletus võib olla kõige massiivsem täht, mis TDE ajal täielikult lahti rebitud.
"Selleks, et sündmus nii kaua kestaks nii suure heleduse korral, on vaja suhteliselt massiivse tähe täielikku häiret, mis on umbes kaks korda suurem kui päikese mass," kirjutas Lin; Siiski on SMBH selliste massiivsete tähtede häirimine väga ebatõenäoline, kuna sellised massiivsed tähed on enamikus galaktikates haruldased, välja arvatud juhul, kui galaktika on noor ja moodustab aktiivselt tähti, nagu meie puhul.
Veel üks tõenäolisem seletus on see, et see on esimene täheldatud TDE, kus väiksem täht oli täielikult lahti rebitud.
Lin ütles ka, et sellel sündmusel on musta augu füüsika jaoks lai mõju.
"Meie ürituse ülipika kestuse täielikuks selgitamiseks on vaja rakendada hiljutisi teoreetilisi edusamme TDEde uurimisel," kirjutas ta. “Viimase kahe aasta jooksul leidsid mitmed rühmad iseseisvalt, et tähe häirimise järel võib kuluda kaua aega, kuni tähejäätmed settivad akretsioonkettale ja SMBH-sse. Seetõttu saab sündmus areneda palju aeglasemalt, kui seni arvati. ”
Lisaks näitavad röntgenikiirguse andmed, et seda musta auku ümbritseva materjali kiirgus on järjekindlalt ületanud nn Eddingtoni piiri, mis on määratletud kui tasakaal kuuma kuuma kiirguse välisrõhu ja gravitatsiooni sissepoole tõmbamise vahel musta auku.
Sellise kiire kasvu kohta tõendite nägemine võib aidata astronoomidel mõista, kuidas ülimaitsvad mustad augud jõudsid päikesest umbes miljard korda kõrgemate massideni, kui universum oli alles umbes miljard aastat vana.
"See sündmus näitab, et mustad augud võivad tõesti kasvada erakordselt kõrgel kiirusel," ütles Hiinas Duyuni linnas asuva QianNani normaalülikooli QianNani kaasautor Stefanie Komossa. "See võib aidata mõista, kui keerulised mustad augud tekkisid."
Lin ja tema meeskond jätkavad selle sündmuse jälgimist ning nad loodavad, et röntgenikiirguse heledus lähiaastatel tuhmub, mis tähendab, et selle pika lõuna jaoks tarnitakse varsti toiduvarusid.
Edasiseks lugemiseks:
Raamat: Tõenäoline kümneid aastaid kestnud loodete katkemise sündmus
Lin'i ajaveebi postitus Chandra veebisaidil
Chandra pressiteade
Täiendavad pildid ja teave Chandrast
