Wędrująca czarna dziura pożarła gwiazdę. Niepokojące odkrycie NASA

To pierwszy tak wyraźnie potwierdzony przypadek tego typu. Odkrycie nie tylko dostarcza nowych informacji o ewolucji galaktyk, ale także otwiera zupełnie nową metodę poszukiwania niewidocznych dotąd czarnych dziur przemierzających przestrzeń międzygwiazdową.

Cała historia rozpoczęła się od niezwykle jasnego rozbłysku zarejestrowanego pod koniec 2025 r. przez przegląd nieba Zwicky Transient Facility (ZTF), działający w obserwatorium Palomar w Kalifornii. System monitoruje miliony obiektów i każdej nocy wykrywa setki tysięcy zmian jasności na niebie.

W tym przypadku uwagę astronomów zwrócił błysk pochodzący z galaktyki oddalonej od Ziemi o około 750 mln lat świetlnych. Już pierwsze analizy wskazywały, że źródło światła znajduje się w nietypowym miejscu, daleko od centrum galaktyki.

Za identyfikację odpowiadał algorytm sztucznej inteligencji, który rozpoznał charakterystyczne cechy tzw. zjawiska rozerwania pływowego (tidal disruption event, TDE). Dochodzi do niego wtedy, gdy gwiazda zbliży się do czarnej dziury na tyle mocno, że różnica sił grawitacyjnych między jej bliższą i dalszą stroną dosłownie rozciąga ją i rozrywa. Materia gwiazdy zaczyna następnie krążyć wokół czarnej dziury, tworząc rozgrzany dysk akrecyjny emitujący ogromne ilości promieniowania.

Przez kolejne miesiące obserwowany rozbłysk stawał się coraz silniejszy, szczególnie w zakresie promieniowania ultrafioletowego. W pewnym momencie świecił jaśniej niż cała galaktyka, w której się znajdował.

W szczytowym momencie zjawisko osiągnęło jasność odpowiadającą około 10 mld Słońc. To właśnie tak ekstremalne parametry pozwoliły astronomom szybko wykluczyć większość innych możliwych wyjaśnień.

Do badań włączono kolejne teleskopy. Obserwatorium SOAR w Chile przeanalizowało widmo światła, znajdując charakterystyczne ślady wskazujące na rozerwanie gwiazdy. Kluczową rolę odegrało jednak kosmiczne obserwatorium Swift, które mogło prowadzić obserwacje w ultrafiolecie – zakresie niedostępnym dla większości teleskopów naziemnych.

Instrument UVOT zmierzył temperaturę źródła na około 30 tys. stopni Celsjusza. Zestawienie danych z wielu obserwatoriów pozwoliło potwierdzić, że astronomowie rzeczywiście obserwują zjawisko TDE.

Analizy wskazują, że sprawcą całego zamieszania była supermasywna czarna dziura o masie około miliona razy większej od masy Słońca.

To ważna informacja, ponieważ tylko odpowiednio masywne czarne dziury są w stanie wywołać obserwowalne zjawiska rozerwania pływowego. Mniejsze obiekty nie generują wystarczająco silnych oddziaływań grawitacyjnych, by doprowadzić do tak spektakularnego procesu.

Choć pojedyncza galaktyka doświadcza takiego zdarzenia średnio raz na około 100 tys. lat, astronomowie monitorują miliony galaktyk jednocześnie. Dzięki temu obecnie udaje się wykrywać około 30 takich przypadków rocznie w całym obserwowalnym Wszechświecie.

Najbardziej intrygująca pozostaje lokalizacja obiektu. Przez wiele lat wszystkie potwierdzone przypadki rozerwania gwiazd obserwowano niemal wyłącznie w samych centrach galaktyk. Wynikało to zarówno z wcześniejszych założeń dotyczących rozmieszczenia supermasywnych czarnych dziur, jak i z faktu, że właśnie tam prowadzono większość obserwacji.

Sytuacja zaczęła się zmieniać dopiero w 2024 r., gdy naukowcy odkryli podobne zjawisko około 2600 lat świetlnych od centrum jednej z galaktyk. Nowe odkrycie przesuwa jednak tę granicę wielokrotnie dalej.

Obecnie badana czarna dziura znajduje się ponad 30 tys. lat świetlnych od jądra swojej galaktyki. Tak ogromna odległość oznacza, że obiekt musiał przejść bardzo burzliwą historię.

Badacze przedstawili dwa najbardziej prawdopodobne scenariusze wyjaśniające pochodzenie tej niezwykłej czarnej dziury.

Pierwszy zakłada, że w odległej przeszłości doszło do połączenia trzech lub większej liczby galaktyk. Każda z nich posiadała własną supermasywną czarną dziurę. W wyniku skomplikowanych oddziaływań grawitacyjnych najlżejszy z tych obiektów mógł zostać dosłownie wyrzucony na obrzeża nowo powstałej galaktyki.

Druga hipoteza sugeruje, że proces łączenia galaktyk nadal trwa. Mniejsza galaktyka karłowata mogła zachować własną supermasywną czarną dziurę, a jedna z jej gwiazd zbliżyła się do niej na tyle mocno, że została rozerwana. Z zewnątrz wygląda to tak, jakby samotna czarna dziura znajdowała się daleko od centrum większej galaktyki.

Dalsze obserwacje powinny pozwolić ustalić, który scenariusz jest bliższy prawdy.