Supermasivne crne rupe: U središtu galaksija s neobičnim apetitom
Supermasivne crne rupe nisu izbirljive u hrani. One mirno sjede u središtu galaksija, no kada im se materijal previše približi, počet će ga žderati. U prošlosti su zvijezde bile poremećene i pojedene kada su se previše približile. Nedavno su istraživači otkrili supermasivnu crnu rupu u trenutku kada proždire bijelog patuljka, posljednju fazu evolucije zvijezda poput našeg Sunca. Međutim, bijeli patuljak se ne predaje bez borbe.
Praćenje supermasivne crne rupe 1ES 1927+654
Astronomi pomno prate supermasivnu crnu rupu 1ES 1927+654 od 2011. godine. Ova pažnja isplatila se kada je u 2018. godini došlo do dramatične promjene: koron X-zračenja koja je okruživala crnu rupu potpuno je nestala, ali neobične stvari tek su slijedile. Do 2021. godine, čini se da su se korona i uobičajeno zračenje obnovili, samo da bi 2022. godine XMM-Newton primjetio neobične fluktuacije X-zračenja.
Neobične fluktuacije i oscilacije
Fluktuacije su se događale u vremenskim razmacima između 400 i 1,000 sekundi, pri čemu se X-zračenje povećavalo i smanjivalo za otprilike 10 posto. Ove oscilacije poznate su kao kvazi-periodične oscilacije i vrlo su teške za zamijetiti u supermasivnim crnim rupama. “Ovo nam je bila prva naznaka da se događa nešto čudno,” rekla je glavna autorica Megan Masterson, istraživačica na Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Bijeli patuljak u blizini crne rupe
Najbolje objašnjenje ovih oscilacija je prisutnost objekta u akrecijskom disku koji okružuje crnu rupu. Materijal u disku i taj raskošni objekt bili su osuđeni na proždrljivost. Kako se objekt sve više približavao crnoj rupi, učestalost oscilacija se povećavala. Prema izračunima, vjerojatan objekt bio je bijeli patuljak otprilike 10 posto mase Sunca, koji se kretao brzinom od jedne trećine brzine svjetlosti, završavajući orbitu od 100 milijuna kilometara (61 milijun milja) za samo 18 minuta.
Interakcije i gravitacijski valovi
Bijeli patuljci su gusti, a supermasivne crne rupe su još gušće. Njihova interakcija oslobađa energiju u obliku gravitacijskih valova, što bi na kraju moglo prisiliti bijelog patuljka na put sudara s crnom rupom. Zahvaljujući promjenama u oscilacijama, tim je mogao procijeniti kada bi bijeli patuljak mogao biti proždren: 4. siječnja 2024. “Nikad u svojoj karijeri nisam mogao napraviti tako preciznu prognozu,” dodala je Erin Kara, mentorica Megan Masterson.
Međutim, u ožujku 2024. godine, bijeli patuljak je i dalje orbitirao oko crne rupe – sada još brže, završavajući jednu orbitu za samo 7 minuta. Iako bi gustoća bijelog patuljka mogla dati neku prednost, teško ga je poremetiti crnom rupom koja teži oko milijun puta više od Sunca.
Izazovi i buduće metode istraživanja
Ipak, promatranja X-zračenja iz prošle godine ne ostavljaju prostora za sumnju. Cijeli sustav izaziva naše uvjerenje o tome što se događa oko crne rupe, što znači da nam nedostaju neki dijelovi slagalice. Moguće su različite konfiguracije, pa gravitacijski valovi koji su emitirani nisu ono što je tim izračunao. Dobra vijest je da postoji način za testiranje pravih hipoteza, ali loša vijest je da moramo pričekati deset godina dok se ne pokrene misija LISA.
LISA će biti svemirski opservatorij za gravitacijske valove, a tim je uvjeren da su gravitacijski valovi emitirani iz ovog sustava u odgovarajućem frekvencijskom rasponu za LISA-u. “Jedina stvar koju sam naučila s ovim izvorom je da nikad ne prestanem gledati jer će vjerojatno naučiti nešto novo,” rekla je Masterson za MIT News. “Sljedeći korak je samo ostati budan.”
Rad je prihvaćen za objavu u časopisu Nature i može se pronaći na repozitoriju arXiv. Istraživanje je predstavljeno na 245. sastanku Američkog astronomskog društva.
Zaključak
Pratiti supermasivne crne rupe i njihovu interakciju s bijelim patuljcima pruža nam dragocjene uvide u tajne svemira. Kako tehnologija napreduje, otkrića će nastaviti otkrivati nove aspekte ovih fascinantnih objekata i njihovog opasnog plesa kroz svemir.
