NASA a realizat cea mai apropiată imagine a unei găuri negre care devorează o stea

Observațiile recente ale unei găuri negre care devorează o stea rătăcitoare pot ajuta oamenii de știință să înțeleagă comportamente mai complexe de hrănire ale acestor bestii cosmice, transmite descopera.ro.

Mai multe telescoape NASA au observat recent o gaură neagră masivă care sfîșia o stea ghinionistă, ce se apropiase prea mult. Situată la aproximativ 250 de milioane de ani-lumină de Pămînt, în centrul unei alte galaxii, aceasta a fost al cincilea cel mai apropiat exemplu de gaură neagră care distruge o stea observat vreodată.

După ce steaua a fost sfîșiată complet de gravitația găurii negre, astronomii au observat o creștere spectaculoasă a luminii cu raze X de înaltă energie în jurul găurii negre.

Acest lucru indică faptul că, pe măsură ce materialul stelar a fost atras spre sfîrșitul său, acesta a format o structură extrem de fierbinte deasupra găurii negre, numită coroană.

Satelitul NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array) al NASA este cel mai sensibil telescop spațial capabil să observe aceste lungimi de undă de lumină, iar apropierea evenimentului a oferit o imagine fără precedent a formării și evoluției coroanei, potrivit unui nou studiu publicat în Astrophysical Journal.

Lucrarea demonstrează modul în care distrugerea unei stele de către o gaură neagră – un proces cunoscut în mod oficial sub numele de eveniment de întrerupere a mareelor – ar putea fi folosit pentru a înțelege mai bine ce se întîmplă cu materialul care este capturat de unul dintre acești mastodonți înainte de a fi complet devorat.

Cele mai multe găuri negre pe care oamenii de știință le pot studia sînt înconjurate de gaze fierbinți care s-au acumulat de-a lungul multor ani, uneori milenii, și au format discuri de miliarde de kilometri lățime.

În unele cazuri, aceste discuri strălucesc mai puternic decît galaxii întregi. Chiar și în jurul acestor surse luminoase, dar mai ales în jurul unor găuri negre mult mai puțin active, o singură stea care este sfîșiată și consumată iese în evidență.

Iar de la început pînă la sfîrșit, procesul durează adesea doar cîteva săptămîni sau luni. Observabilitatea și durata scurtă a evenimentelor de întrerupere a mareelor le fac deosebit de atractive pentru astronomi, care pot desluși modul în care gravitația găurii negre manipulează materialul din jurul ei, creînd spectacole luminoase incredibile și noi caracteristici fizice.

„Evenimentele de întrerupere a mareelor sînt un fel de laborator cosmic”, a declarat co-autorul studiului, Suvi Gezari, astronom la Space Telescope Science Institute din Baltimore. „Ele sînt fereastra noastră către alimentarea în timp real a unei găuri negre masive care se ascunde în centrul unei galaxii.”

Noul studiu se concentrează asupra unui eveniment numit AT2021ehb, care a avut loc într-o galaxie cu o gaură neagră centrală cu o masă de aproximativ 10 milioane de ori mai mare decît cea a Soarelui nostru.

În timpul acestui eveniment de întrerupere a mareelor, partea stelei cea mai apropiată de gaura neagră a fost trasă mai tare decît partea îndepărtată a stelei, întinzînd-o pe toată și lăsînd în urmă doar un tăciune lung de gaz fierbinte.

Oamenii de știință cred că, în timpul unor astfel de evenimente, curentul de gaz este biciuit în jurul unei găuri negre, ciocnindu-se cu el însuși. Se crede că acest lucru creează unde de șoc și fluxuri de gaz spre exterior care generează lumină vizibilă, precum și lungimi de undă care nu sînt vizibile pentru ochiul uman, cum ar fi lumina ultravioletă și razele X.

Materialul începe apoi să se așeze într-un disc care se rotește în jurul găurii negre, frecarea generînd raze X de joasă energie. În cazul lui AT2021ehb, această serie de evenimente a avut loc în doar 100 de zile, scrie Phys.org.

Evenimentul a fost observat pentru prima dată la 1 martie 2021 de către Zwicky Transient Facility (ZTF), situat la Observatorul Palomar din California de Sud.

Ulterior, a fost studiat de Observatorul Neil Gehrels Swift al NASA și de telescopul Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) (care observă lungimi de undă de raze X mai mari decît Swift).

Apoi, la aproximativ 300 de zile după ce evenimentul a fost reperat pentru prima dată, NuSTAR al NASA a început să observe sistemul.

Oamenii de știință au fost surprinși atunci cînd NuSTAR a detectat o coroană – un nor de plasmă fierbinte sau atomi de gaz cu electronii îndepărtați – deoarece coroanele apar de obicei cu jeturi de gaz care curg în direcții opuse față de o gaură neagră.

Cu toate acestea, în cazul evenimentului de maree AT2021ehb, nu au existat jeturi, ceea ce a făcut ca observarea coroanei să fie neașteptată.

Coronele emit raze X de energie mai mare decît orice altă parte a unei găuri negre, dar oamenii de știință nu știu de unde provine plasma sau cum anume devine atît de fierbinte.