W artykule opublikowanym w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, badacze z Uniwersytetu w Birmingham, University College w Londynie oraz Queen’s University w Belfaście naukowcy opisują swoje odkrycie, którego dokonali podczas poszukiwania promieniowania elektromagnetycznego związanego ze zdarzeń, w którym wyemitowane zostały silne fale grawitacyjne. Poszukiwania skupiały się na szukaniu kilonowej, czyli eksplozji towarzyszącej połączeniu gwiazdy neutronowej z inną gwiazdą neutronową lub czarną dziurą. Taka kilonowa zazwyczaj najpierw świeci na niebiesko, a następnie w ciągu kilku dni zmienia kolor w czerwony.
Faktycznie w danych z teleskopu kosmicznego Swift naukowcom udało się odkryć niebieskie zdarzenie przejściowe. Problem w tym, że po kilku dniach ani nie zmieniło ono koloru na czerwony, ani nie znikało tak szybko jak inne kilonowe. W celu wyjaśnienia tego nietypowego zjawiska, w jego stronę skierowano także zwierciadła Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, teleskopu SALT w RPA oraz m.in. Bardzo Dużego Teleskopu w Chile.
Źródło tego światła było znacznie dalej
Szybko okazało się, że owo zjawisko nie ma nic wspólnego z źródłem fal grawitacyjnych, które znajduje się niecałe 500 mln lat świetlnych od Ziemi. Zamiast tego okazało się, że rejestrowane przez Swift światło pochodzi z odległości 10 miliardów lat świetlnych.
Dalsze badania wykazały, że J221951 to w rzeczywistości światło pochodzące z okolic supermasywnej czarnej dziury, która nagle zaczęła bardzo gwałtownie pochłaniać olbrzymie ilości materii ze swojego otoczenia. Naukowcy sprawdzili także, że zanim do tego doszło, dokładnie w tym miejscu obserwowano galaktykę, a dokładniej jej centrum. Zmiana w tym wypadku była bardzo gwałtowna – centrum galaktyki zaczęło świecić zaledwie 10 miesięcy przed pierwszą detekcją światła z tego zdarzenia. Dane spektralne wskazują na to, że olbrzymia ilość energii wyemitowana z otoczenia czarnej dziury wypycha materię z centrum galaktyki. Naukowcy przekonują, że jest to jedno z najgwałtowniejszych przypadków uaktywnienia się czarnej dziury, jakie kiedykolwiek obserwowano.
Skąd ten wzrost aktywności czarnej dziury?
Jak na razie naukowcy nie mają jednej odpowiedzi na to pytanie. Możliwe, że do czarnej dziury za bardzo zbliżyła się jakaś gwiazda. Mogło to doprowadzić do jej rozerwania i opadnięcia za horyzont zdarzeń. Alternatywnie, możliwym jest, że obserwujemy aktywne jądro galaktyczne, które przeszło ze stanu uśpienia do pełnej aktywności.
Teraz naukowcy mają zamiar monitorować okolice czarnej dziury przez kilka kolejnych lat, aby ustalić, ile promieniowania całe zdarzenie wyemituje. Bazując na otrzymanej wartości, będzie można ustalić, do czego tak naprawdę w centrum tej galaktyki doszło. Jeżeli jasność obiektu będzie utrzymywała się na stałym poziomie, będzie to wskazywało na przebudzenie aktywnego jądra galaktycznego. Jeżeli natomiast jasność spadnie, bardziej prawdopodobne będzie wyjaśnienie uwzględniające rozerwanie przypadkowej gwiazdy.