Hvězdná světelná show předpovězená na příští rok, když černá díra pohltí hvězdu

Astronomové sledovali supermasivní černou díru, která ukousla dvě kousnutí hvězdou, a předpověděli, kdy by se mohla vrátit na třetí. Pokud ano, mělo by to vést k zajímavé hvězdné světelné show.

Černé díry jsou notoricky nepořádní jedlíci. Když se nešťastná hvězda zatoulá příliš blízko, neuvěřitelně silné gravitační síly ji roztrhají na kusy a vrhnou její vnitřnosti všude, což vytváří jasný záblesk světla, který mohou teleskopy detekovat. Astronomové tyto události nazývají přílivové poruchy (TDE).

V roce 2018 byl jeden takový signál detekován v systému vzdáleném asi 860 milionů světelných let od Země. Rentgenové paprsky a ultrafialové světlo se rozzářily jasně po dobu asi 500 dnů, než se náhle znovu zatemnily. Bližší prohlídka přístroji NICER, Chandra a XMM-Newton odhalila, že zjasnění bylo způsobeno roztržením hvězdy a předpokládalo se, že vyblednutí bude znamenat definitivní zánik hvězdy, když černá díra vysypala poslední část svého materiálu – klasické TDE. , který dostal označení AT2018fyk.

To ale překvapivě nebyl konec příběhu. Téměř o dva roky později se rentgenové a UV světlo opět rozzářilo. Černá díra se vracela pro další kousnutí, což naznačuje, že hvězda přežila své první setkání poté, co byla jen částečně sežrána. Zdálo se, že hvězda byla vymrštěna na eliptickou dráhu kolem černé díry, což způsobilo, že se rozhoupala do šířky a pak se nebezpečně přiblížila. Astronomové vypočítali dráhu hvězdy a předpověděli, že druhé jídlo by mělo skončit v srpnu 2023.

„Výrazným znakem tohoto hvězdného svačiny by byl náhlý pokles rentgenového záření a to je přesně to, co vidíme v našich pozorováních Chandra 14. srpna 2023,“ řekl Dheeraj Pasham, hlavní autor studie. „Naše údaje ukazují, že v srpnu loňského roku si černá díra v podstatě otírala ústa a odstrčila se od stolu.“

Rentgen: NASA/SAO/Kavli Inst. na MIT/DR Pasham; Optické: NSF/Legacy Survey/SDSS

Vyzbrojeni těmito novými informacemi vědci vypočítali, že excentrická dráha hvězdy se dostane do blízkosti černé díry přibližně každých 1300 dní – tedy zhruba tři a půl roku. Z toho nyní tým vytváří novou předpověď, kdy by měl být viditelný další záblesk světla.

„Myslíme si, že třetí jídlo u černé díry, pokud z hvězdy něco zbyde, začne mezi květnem a srpnem 2025 a potrvá téměř dva roky,“ řekl Eric Coughlin, spoluautor studie. „Pravděpodobně to bude spíše svačina než plné jídlo, protože druhé jídlo bylo menší než to první a hvězda se zmenšuje.“

Astronomové budou během té doby pozorně sledovat AT2018fyk, aby zkontrolovali, zda se jejich předpověď naplní.

Výzkum byl zveřejněn v Astrophysical Journal Letters.

Zdroj: Chandra