Wydarzenie to zarejestrowano 6 kwietnia 2024 r. To wtedy właśnie po raz pierwszy taki rozbłysk zaobserwowano na długościach fal średniej podczerwieni, dostarczając kluczowych spostrzeżeń na temat zagadkowego zachowania czarnej dziury.
Od ponad dwóch dekad naukowcy badają Sgr A* w różnych zakresach promieniowania, w tym także w zakresie radiowym, czy bliskiej podczerwieni. Problem jednak w tym, że związek między nimi nie był dotychczas w pełni zrozumiany, bowiem naukowcom brakowało danych w zakresie średniej podczerwieni. Ta długość fali, która leżąca pomiędzy zakresami submilimetrowymi i bliskiej podczerwieni, wcześniej uniemożliwiała naukowcom zbadanie roli elektronów w generowaniu energii takich rozbłysków.
Czytaj także: Supermasywna czarna dziura wyrzucona z własnej galaktyki. Pozostawiła za sobą ogromny ślad
Supermasywne czarne dziury są kluczowymi elementami struktury i całej dynamiki galaktyk. We wszechświecie znajdziemy szeroką paletę supermasywnych czarnych dziur, od tych, których masa to kilka milionów mas Słońca, po takie, które są tysiące razy masywniejsze. Analogicznie, część z nich jest całkowicie spokojna, a część żarłocznie pochłania opadającą na nie materię.
Supermasywna czarna dziura Sgr A*, o masie 4,3 miliona mas Słońca, znajduje się na spokojniejszym końcu tego spektrum, dzięki czemu możemy w bezpieczny sposób obserwować jej aktywność. Co więcej, bliskość Sgr A* do nas (zaledwie 27000 lat świetlnych) sprawia, że jesteśmy w stanie w jej otoczeniu dostrzec zjawiska, które byłyby dla nas niedostrzegalne w przypadku każdej innej supermasywnej czarnej dziury.
Obszar otaczający Sgr A* to chaotyczny region pełen wirującego pyłu i materiału. Uważa się, że rozbłyski, takie jak ten ostatnio zaobserwowany, są wynikiem oddziaływań linii pola magnetycznego w tym środowisku. Symulacje sugerują, że gdy linie pola magnetycznego w dysku akrecyjnym czarnej dziury wchodzą w bliski kontakt, mogą się gwałtownie ze sobą połączyć, uwalniając ogromną energię. Energia ta objawia się jako promieniowanie synchrotronowe — światło emitowane przez elektrony przyspieszające wzdłuż linii pola magnetycznego.
Badacze wskazują, że dane ze średniej podczerwieni były kluczowe dla odkrycia tajemnic chłodzących elektronów, które odgrywają kluczową rolę w zasilaniu rozbłysków. Nowe obserwacje są zgodne z istniejącymi już modelami, oferując mocne dowody na hipotezę emisji synchrotronowej.
Czytaj także: Supermasywna czarna dziura w M87 jeszcze wyraźniej. Naukowcy poprawili przełomowe zdjęcie
Odkrycie opiera się na danych z wielu zaawansowanych instrumentów. Zainstalowany na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba instrument MIRI wykrył 40-minutowy rozbłysk, podczas gdy Submillimeter Array uchwycił rozbłysk radiowy opóźniony o 10 minut w stosunku do zdarzenia w średniej podczerwieni. Inne biorące udział w obserwacjach instrumenty (Chandra i NuSTAr) nie wykryły emisji promieni rentgenowskich ani gamma. Ten brak sugeruje, że przyspieszenie elektronów podczas rozbłysku nie osiągnęło wyższych poziomów energii potrzebnych do wytworzenia emisji w tych zakresach promieniowania.
Odkrycia, zgodne z modelami promieniowania synchrotronowego z pojedynczej populacji stygnących elektronów, dostarczają przekonujących dowodów na proces rekoneksji magnetycznej, turbulencję lub kombinację obu jako mechanizmów stojących za rozbłyskami. Przed naukowcami wciąż wiele prac i badań, zanim dokładnie poznamy dynamikę procesu rekoneksji magnetycznej w dysku akrecyjnym otaczającym naszą własną supermasywną czarną dziurę.