Zdrowa dieta dla czarnych dziur: odrobina gwiazdy regularnie co 9 godzin
Czarne dziury co do zasady są niewidoczne. To zrozumiałe, zważając na fakt, że wszystko, co w nie wpadnie, już nie jest się w stanie z nich wydostać, w tym także światło. O ich obecności dowiadujemy się jedynie wtedy, kiedy w ich bezpośrednim otoczeniu tworzy się dysk akrecyjny rozgrzanej materii, albo gdy jakiś obiekt w nie po prostu wpada.
Gdy jakaś zbłąkana gwiazda-pechowiec za bardzo zbliży się do czarnej dziury, zostanie rozerwana albo pochłonięta. W takim przypadku możemy się spodziewać silnego rozbłysku promieniowania rentgenowskiego powstającego wskutek intensywnego rozgrzania materii wciąganej do czarnej dziury.
W 2019 r. naukowcy odkryli taki rozbłysk promieniowania rentgenowskiego, który różnił się pod jednym względem od wszystkich innych - powtarzał się regularnie w odstępie dziewięciu godzin.
Źródłem rozbłysków była supermasywna czarna dziura znajdująca się w centrum galaktyki GSN 069 oddalonej od Ziemi od 250 mln lat świetlnych.
Zdrowa dieta: nie całą gwiazdę naraz
Astronomowie z Uniwersytetu w Leicester w Wielkiej Brytanii po przeanalizowaniu danych obserwacyjnych doszli do wniosku, że wokół supermasywnej czarnej dziury, po orbicie eliptycznej krąży biały karzeł, pozostałość po gwieździe podobnej do Słońca.
Najwidoczniej biały karzeł zbliżył się do czarnej dziury, ale nie na tyle, aby na nią opaść. Zamiast tego wszedł na regularną orbitę. Teraz podczas każdego zbliżenia czarna dziura ściąga z gwiazdy część materii, która opada na dysk akrecyjny, emitując przy tym promieniowanie rentgenowskie.
Supermasywna czarna dziura w tym przypadku nie należy do przesadnie dużych. Jej masa rzędu 400 000 mas Słońca umieszcza ją raczej wśród mniejszych supermasywnych czarnych dziur. Dla porównania, supermasywna czarna dziura w centrum naszej galaktyki ma masę 4 mln mas Słońca, a we wszechświecie znane są także prawdziwe olbrzymy o masie rzędu 20-30 mld mas Słońca.
Jak do tego doszło?
Symulacje opracowane przez naukowców wskazują, że pierwszy rozbłysk pojawił się, gdy do czarnej dziury otoczonej dyskiem akrecyjnym zbliżył się czerwony olbrzym, czyli rozdęta gwiazda podobna do Słońca. Grawitacja czarnej dziury bardzo szybko pozbawiła gwiazdę rzadkiej otoczki gazowej, zamieniając ją w tempie ekspresowym w białego karła, który wszedł na orbitę wokół czarnej dziury.
Co będzie dalej? Choć gwiazda aktualnie ma masę rzędu 0,21 masy Słońca, to pozostanie na swojej orbicie jeszcze przez bilion (nie miliard) lat, stopniowo, coraz wolniej pochłaniana przez czarną dziurę.
