Sygnał oznaczony jako AT 2022cmc został odkryty na początku 2022 r. przez przegląd nieba Zwicky Transient Facility (ZTF). Teraz w Nature Astronomy opublikowano wyniki jego badań – wskazują one, że prawdopodobnie pochodzi on z dżetu materii rozchodzącego się z supermasywnej czarnej dziury z prędkością bliską prędkości światła. Odkrycia naukowców z Uniwersytetu w Birmingham mogą rzucić nowe światło na to, jak supermasywne czarne dziury żywią się i rosną.
Naukowcy już wcześniej obserwowali podobne zjawiska, zwane zaburzeniami pływowymi (TDE), w których gwiazda jest rozrywana przez siły pływowe czarnej dziury. AT 2022cmc jest najjaśniejszym i najdalszym wykrytym TDE w historii (oddalonym o ok. 8,5 mld lat świetlnych). Dystans do AT 2022cmc został obliczony przy użyciu Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) należącego do ESO.
Czytaj też: Upiorny szum z najdalszej otchłani kosmosu. Nagranie w sieci ukazuje, jakie dźwięki wydaje czarna dziura
Prof. Matt Nicholl z Uniwersytetu w Birmingham mówi:
Nasze widmo powiedziało nam, że źródło było gorące: około 30 000 stopni, co jest typowe dla TDE. Ale widzieliśmy również pewne pochłanianie światła przez galaktykę, w której to zdarzenie miało miejsce. Te linie absorpcyjne były silnie przesunięte w kierunku czerwonych długości fal, mówiąc nam, że ta galaktyka była znacznie dalej niż się spodziewaliśmy!
Skąd pochodzi ten dżet?
Dżet czarnej dziury prawdopodobnie był skierowany w stronę Ziemi, przez co wydawał się jaśniejszy, niż gdyby jego trajektoria była inna. Zjawisko to jest nazywane promieniowaniem relatywistycznym, w którym to efekty relatywistyczne modyfikują pozorną jasność emitowanej materii (podobny do efektu Dopplera).
AT 2022cmc jest dopiero czwartym w historii TDE i pierwszym, jaki wykryto od 2011 r. Jest to również pierwsze tego typu promieniowanie relatywistyczne, które odkryto przy pomocy ZFT. Można się spodziewać, że w kolejnych latach podobnych obserwacji będzie więcej.
Zazwyczaj tego typu jasne błyski na niebie to wybuchy promieniowania gamma – ekstremalne dżety promieniowania X, które wystrzeliwują z zapadających się masywnych gwiazd.
Dr Benjamin Gompertz z Uniwersytetu w Birmingham mówi:
Wybuchy promieniowania gamma są podejrzanymi dla wydarzeń takich jak to. Ponieważ AT 2022cmc był tak jasny i trwał tak długo, wiedzieliśmy, że musi go zasilać coś naprawdę gargantuicznego – supermasywna czarna dziura.
Niezwykła aktywność w zakresie promieniowania X jest zasilana przez “ekstremalny epizod akrecyjny”, kiedy rozdrobniona gwiazda tworzy wir odłamków, gdy wpada do czarnej dziury. Astronomowie wykazali, że rentgenowska jasność AT 2022cmc pasowała do schematu, choć była jaśniejsza od trzech wcześniej wykrytych TDE.
Czytaj też: Czarna dziura i brakujące ogniwo w kosmicznej ewolucji. Jej pochodzenie sięga początków wszechświata
Dr Dheeraj “DJ” Pasham z Uniwersytetu w Birmingham podsumowuje:
Prawdopodobnie połyka ona gwiazdę w tempie połowy masy Słońca na rok. Wiele z tych zaburzeń pływowych dzieje się wcześnie, a my byliśmy w stanie złapać to zdarzenie na samym początku, w ciągu tygodnia od rozpoczęcia karmienia czarnej dziury przez gwiazdę.