Egy vándorló, csillagfaló fekete lyukat fedeztek fel

A fénykitörést, egy árapály-megszakító eseményt, amelyet a földi távcsövek rögzítettek, AT2024tvd-nek nevezték el, és a detektálása valami nagyon különöset tárt fel a 600 millió fényévnyire lévő galaxisban, amelyben az esemény történt.

A kaliforniai Berkeley-i Egyetem Yuhan Yao vezette csillagászcsoportja szerint a fekete lyuk egy vándor, amely elszakadt a galaxis magjától. Még csak nem is egy kettős pályán kering a galaxis szívében található szupermasszív fekete lyukkal.

„Az AT2024tvd az első olyan eltolt árapály-megszakítási esemény (TDE), amelyet optikai égbolt-felmérések rögzítettek, és megnyitja a lehetőséget arra, hogy a jövőbeli égbolt-felmérések segítségével feltárjuk ezt a nehezen megfogható, vándorló fekete lyukakból álló populációt” – mondja Yao.

„Jelenleg a teoretikusok nem fordítottak sok figyelmet a TDE-k ellensúlyozására. Azt hiszem, ez a felfedezés arra fogja ösztönözni a tudósokat, hogy több példát keressenek az ilyen típusú eseményekre.”

A fekete lyukakat, amikor csak úgy leselkednek az űrben, nagyon nehéz észrevenni, különösen más galaxisokban. Nem bocsátanak ki semmilyen olyan sugárzást, amit jelenleg érzékelni tudnánk, pedig ez a fő eszközünk a kozmosz tanulmányozására. A fekete lyukpárokat gravitációs hullámok segítségével tudjuk észlelni, amikor egymásba csapódnak, de egy magányos fekete lyuk, amely semmit sem tesz, láthatatlan.

Van egy kivétel. Amikor valami elég közel kerül, a fekete lyuk gravitációs mezőjében lévő erős árapályerők szétszaggatják, és spirálisan lefelé küldik az eseményhorizonton túlra. Ez a folyamat, amelyet árapály-zavarnak neveznek, egy lángoló fénykitörést bocsát ki az elektromágneses spektrumon, amelyet több millió és milliárd fényév távolságból is érzékelhetünk, és dekonstruálhatjuk, hogy többet megtudjunk a felelős fekete lyukról.

Az AT2024tvd pontosan egy ilyen kitörés volt, amelyet először 2024. augusztus 25-én észlelt a Zwicky Transient Facility, egy széles látómezejű égbolt-felmérés közben. A csillagászok gyorsan nyomon követték az eseményeket, rádió-, optikai és röntgenteleszkópokat használva, hogy a lehető legtöbb fényt befogják.

Yao és kollégái az eseményt egy 600 fényévnyire lévő égbolton lévő pontig tudták követni, ahol egy nagyobb galaxis is található. Bár elemzésük egy szupermasszív fekete lyukat mutatott ki a TDE okaként, amelynek tömege 100 000 és 10 millió Nap között van, a galaxisnak az a pontja, ahonnan a kitörés kiindult, nem a galaktikus középpontja volt.

Ez igazán érdekes. A szupermasszív fekete lyukak általában a galaxisok középpontjában találhatók – a gravitációs központban, amely körül az egész galaxis kering. Az AT2024tvd gazdagalaxisának azonban már van egy szupermasszív fekete lyuk a középpontjában, amely körülbelül 100 millió naptömegű.

Manapság vannak olyan galaktikus központok, amelyekben két vagy több szupermasszív fekete lyuk található, amelyek egy gravitációs táncban forognak, és egy napon egyesülnek, hogy egyetlen még nagyobb fekete lyukat hozzanak létre.

A szóban forgó galaxisban található két szupermasszív fekete lyuk azonban nem gravitációsan kötődik kettősrendszerhez. Körülbelül 2600 fényévnyi távolságra vannak egymástól, a kisebb pedig csak a galaktikus dudor körül járkál.

A galaxisok extra szupermasszív fekete lyukakkal rendelkeznek, amikor más galaxisokkal ütköznek; idővel a szívükben található két szupermasszív fekete lyuk megtalálja egymást, és ekkor látjuk őket egy rendszerként összefonódó állapotban.

Egy második szupermasszív fekete lyuk jelenléte ebben a galaxisban azt jelenti, hogy a múltjában valamikor összeolvadt egy másik galaxissal.

„Az árapály-zavarok nagy ígéretet jelentenek a hatalmas fekete lyukak jelenlétének feltárására, amelyeket egyébként nem lennénk képesek észlelni” – mondja Ryan Chornock csillagász, a Kaliforniai Egyetem (UC Berkeley) munkatársa – adta hírül a Sciencealert.

„A teoretikusok azt jósolták, hogy léteznie kell a galaxisok középpontjától távol elhelyezkedő hatalmas fekete lyukak populációjának és most a térbeli differenciálegyenletek (TDE) segítségével megtalálhatjuk őket.”