V marci 2021 sa celá astronomická komunita zamerala na záhadný výbuch vysokoenergetického svetla z galaxie vzdialenej miliardy svetelných rokov. Tento jav, označený ako AT 2021hdr bol pôvodne považovaný za supernovu. Vzhľadom na niektoré nezvyčajné charakteristiky svetelného výbuchu, ako napríklad jeho opakovanie a intenzitu, však nové dáta ukázali, že ide o niečo oveľa zvláštnejšie. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Všetko je inak

Tento podozrivý objekt bol pôvodne detegovaný pomocou systému Automatic Learning for the Rapid Classification of Events (ALeRCE), ktorý sa zameriava na rýchlu analýzu a klasifikáciu astronomických udalostí. V roku 2022 sa objavili ďalšie podobné výbuchy a Zwicky Transient Facility (ZTF) zaznamenal opakujúci sa vzorec výbuchov, ktoré sa objavovali v pravidelných intervaloch 60–90 dní. Tento cyklický charakter javu naznačil, že sa nejedná o supernovu, ktorá by mala náhodný charakter, ale o jav s jasným periodickým správaním.

NASA

Na základe tejto pravidelnosti vedci začali uvažovať o iných astronomických javoch. Prvým modelom, ktorý sa zvážil, bol tzv. „tidal disruption event“ (TDE), pri ktorom hviezda prechádza príliš blízko supermasívnej čiernej diery a je roztiahnutá jej obrovskou gravitáciou. TDE však nezvykne vykazovať pravidelný cyklus výbuchov.

Po dôkladnej analýze sa vedci rozhodli preskúmať možnosť, že za týmito výbuchmi stoja dve čierne diery. Tento model bol založený na simuláciách, ktoré ukazovali, ako čierne diery pôsobia na okolitý plyn. Keď veľký plynný oblak prechádza okolo binárneho systému, čierne diery v ňom, nielenže pohlcujú tento plyn, ale spôsobujú jeho turbulencie, čo vedie k pravidelným zábleskom svetla, keď plyn začína oscilovať v reakcii na pohyb čiernych dier.

F. Goicovic et al. 2016)

Dôležité zistenia

Tento model bol následne potvrdený pomocou pozorovaní, ktoré vykonávali astronómovia s použitím Neil Gehrels Swift Observatory. Počas pozorovaní sledovali pravidelné oscilácie ultrafialového a röntgenového svetla, ktoré presne korešpondovali s výbuchmi detegovanými ZTF. Nové dáta teda ukazujú, že čierne diery v binárnom systéme majú približne 40 miliónov hmotností Slnka a obehnú sa raz za 130 dní. Tento objav je kľúčový, pretože bez prechádzajúceho plynového oblaku by sme tento binárny systém čiernych dier nikdy nezaznamenali.

Na základe týchto zistení vedci odhadujú, že ak sa čierne diery naďalej budú pohybovať rovnakým spôsobom, zlúčia sa za približne 70 000 rokov. Tento proces je výnimočný, pretože aj keď je zlúčenie čiernych dier veľmi známe, v tomto prípade ide o prvý prípad, kde takýto systém bol detegovaný v dôsledku interakcie s medzihviezdnym plynom. Výskumníci plánujú pokračovať v monitorovaní tejto oblasti a vylepšovať svoje modely, aby lepšie pochopili, ako tieto čierne diery ovplyvňujú galaxiu.