Podczas kosmicznego zdarzenia, które zaszokowało społeczność naukową, astronomowie zaobserwowali najpotężniejszy i najodleglejszy wybuch energii, jaki kiedykolwiek zarejestrowano, emanujący z czarnej dziury. Ten spektakularny rozbłysk światła, który rozpoczął swoją trwającą 10 miliardów lat podróż przez Wszechświat, by dotrzeć do Ziemi, świecił z intensywnością odpowiadającą 10 bilionom Słońc.
Co spowodowało ten niezwykły wzrost?
Zdarzenie, dokładnie zbadane przez zespół kierowany przez astrofizyka Matthew Grahama z Caltech, przypisuje się supermasywnej czarnej dziurze, szacowanej na 500 milionów razy większej od masy naszego Słońca, która pochłonęła gwiazdę, która zbliżyła się zbyt blisko. Te kosmiczne posiłki, znane jako zdarzenia zakłóceń pływowych (TDE), mają miejsce, gdy taniec grawitacyjny gwiazdy zbliża ją niebezpiecznie blisko czarnej dziury, rozrywając ją na kawałki. Ogromna grawitacja czarnej dziury wytwarza ekstremalne siły pływowe, które deformują i ostatecznie niszczą gwiazdę. Powstała materia tworzy wirujący dysk, który zasila czarną dziurę.
Nagraj wydarzenie: J2245+3743
Czarna dziura odpowiedzialna za ten bezprecedensowy wybuch, oznaczona J2245+3743, doświadczyła gwałtownego wzrostu jasności w 2018 r. W ciągu kilku miesięcy jej jasność wzrosła 40-krotnie, osiągając 30-krotność jasności kolejnego najjaśniejszego, kiedykolwiek zaobserwowanego aktywnego wybuchu jądra galaktycznego (AGN) – zdarzenia żartobliwie nazwanego „Straszną Barbie”. Chociaż J2245+3743 stopniowo przyciemnia się od swojej szczytowej jasności, pozostaje znacznie jaśniejszy niż swój pierwotny stan.
Do czasu, gdy naukowcy opublikowali swoje wyniki w marcu 2025 r., uwolniona energia odpowiadała około 10⁵⁴ ergom – zdumiewającej ilości równej przekształceniu całej masy Słońca w promieniowanie elektromagnetyczne.
Różnica od innych zjawisk kosmicznych
Chociaż inne wydarzenia na niebie mogą powodować powoli zanikające rozbłyski, charakterystyka J2245+3743 wyraźnie wskazuje na TDE. Należą do nich:
– ŁODŹ (najjaśniejsza wszechczasów): Towarzyszy jej eksplozja supernowej i narodziny czarnej dziury.
– Kilonova: Powstała podczas zderzenia gwiazd neutronowych.
– AGN: Migotanie spowodowane zmianami w przepływie materii do czarnej dziury.
Analizując zmieniające się światło J2245+3743, Graham i jego zespół potwierdzili, że jej profil najlepiej pasuje do TDE, wskazując, że gwiazda około 30 razy masywniejsza od naszego Słońca została rozerwana.
Rola dysku akrecyjnego
Interesujący jest także rozmiar pochłoniętej gwiazdy. Astronom CE Saavik Ford z City University of New York sugeruje, że gwiazdy w dysku akrecyjnym AGN – pierścieniu materii krążącym wokół czarnej dziury – mogą powiększać się, gromadząc materię z samego dysku. Zjawisko to może wyjaśniać niezwykle dużą masę gwiazdy uwięzionej w J2245+3743.
Kosmologiczne przesunięcie ku czerwieni: efekt dylatacji czasu w przestrzeni
Tym, co czyni to wydarzenie jeszcze bardziej uderzającym, jest wpływ kosmologicznego przesunięcia ku czerwieni. Ponieważ światło J2245+3743 przebyło tak ogromną odległość przez rozszerzający się Wszechświat, z naszego punktu widzenia wydarzenie widziane jest w zwolnionym tempie. W miarę rozszerzania się przestrzeni długość fali światła się wydłuża, a czas zwalnia.
„Siedem lat tutaj to dwa lata tam” – wyjaśnia Graham. „Widzimy, jak wydarzenie odtwarza się cztery razy wolniej”. To kosmologiczne przesunięcie ku czerwieni ma kluczowe znaczenie dla dokładnego modelowania skali czasowej rozbłysku i zrozumienia przebiegu TDE.
Znaczenie i przyszłe badania
To niezwykłe odkrycie prawdopodobnie zmieni sposób, w jaki astronomowie myślą o TDE i aktywnych jądrach galaktycznych. Identyfikacja tego wyjątkowego zdarzenia umożliwi naukowcom ponowne zbadanie istniejących danych i być może odkrycie innych, wcześniej przeoczonych ognisk. Ponadto odkrycie to podkreśla znaczenie kosmologicznego przesunięcia ku czerwieni w badaniu odległych zjawisk kosmicznych, co może prowadzić do jeszcze bardziej zaskakujących odkryć na temat Wszechświata.
To przełomowe odkrycie, które zmieni nasze rozumienie najpotężniejszych sił w kosmosie. Uważnie analizując takie zdarzenia, możemy odkryć tajemnice czarnych dziur i procesów kształtujących galaktyki w czasie.
Badając J2245+3743 i podobne zdarzenia, astronomowie mogą uzyskać głębszy wgląd w zachowanie czarnych dziur i ewolucję galaktyk we Wszechświecie.
