Gwiazda została rozerwana przez czarną dziurę w galaktyce NGC 3799

Astronomowie zaobserwowali najbliższy zarejestrowany przypadek rozerwania gwiazdy przez supermasywną czarną dziurę (SMBH). Niecodzienne zajcie miało miejsce w galaktyce oznaczonej jako NGC 3799.

Korzystając z systemu All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN), 22 lutego 2023 r. badacze z University of Hawaiʻi Institute for Astronomy (IfA) wykryli nagły wzrost jasności, po którym nastąpiło gwałtowne zaciemnienie w galaktyce NGC 3799, znajdującej się około 160 milionów lat świetlnych od Ziemi.

„Chociaż czarne dziury niszczące gwiazdy były już wcześniej obserwowane, jest to pierwsza, którą widzieliśmy tak blisko przy użyciu światła widzialnego. To może dać nam znacznie lepsze zrozumienie tego, w jaki sposób SMBH rosną i gromadzą wokół siebie materiał” – zaznacza Willem Hoogendam z IfA.

Jak zaznaczają badacze, dalsze obserwacje przeprowadzono za pomocą należącego do IfA teleskopu Asteroid Terrestrial Last Alert System (ATLAS) na wzniesieniach Maunaloa i Haleakala, obserwatorium W.M. Keck na Maunakea oraz innych obserwatoriów naziemnych i kosmicznych. Astronomowie przeanalizowali pozyskane dane i potwierdzili, że wybuch jasności był spowodowany rozerwaniem pływowym (TDE – Tidal disruption event – zjawisko astronomiczne, które występuje, gdy gwiazda zbliża się wystarczająco blisko supermasywnej czarnej dziury, aby została rozerwana przez siłę pływową czarnej dziury i doświadcza spaghetyfikacji).

TDE powstają, gdy gwiazda znajdzie się zbyt blisko supermasywnej czarnej dziury i zostanie rozerwana przez jej silną grawitację, a czarna dziura pochłonie masę gwiazdy. Badanie zostało opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

„Odkrycie to sugeruje, że czarne dziury rozrywające pobliskie gwiazdy mogą być bardziej powszechne niż wcześniej sądzono – po prostu nie byliśmy świadkami częstego występowania tego zjawiska” – mówi Hoogendam.

Intensywna jasność wytwarzana przez masę gwiazdy zasilającej czarną dziurę, jak tłumaczą astronomowie, tworzy świetlisty rozbłysk, który może być obserwowany przez obserwatoria, takie jak ASAS-SN. Podczas gdy takie zdarzenia były wykrywane daleko od Ziemi, znalezienie jednego stosunkowo blisko jest rzadkością. Najnowsze nazwane ASASSN-23bd,  jest niezwykłym pobliskim TDE, co czyni go doskonałym obiektem do dalszych badań.

Astronomowie zaznaczają, że ASASSN-23bd różniło się od wielu innych zaobserwowanych wcześniej TDE, ponieważ emitowało znacznie mniej energii oraz było to najbliższe TDE odkryte przy użyciu światła widzialnego. Zmiana jasności następowała około dwa razy szybciej niż w przypadku większości znanych TDE. ASASSN-23bd zostało przypisane do wyjątkowej kategorii obiektów znanych jako szybkie TDE o niskiej jasności.

Emil Gołoś