Článek
Tahle supermasivní černá díra drží astronomy přilepené k dalekohledům již několik let. Poslední dva roky se frekvence záblesků při milihertzových oscilacích zvyšovala z 18 minut na 7. Pak překvapivě zmizela, prostě se vypla.
Dotyčná černá díra s názvem 1ES 1927+654, která má hmotnost asi jako milion sluncí, se nachází v galaxii vzdálené 100 milionů světelných let. V roce 2018 nejen astronomové z MIT, ale i z jiných observatoří, pozorovali, že koróna černé díry náhle zmizela, aby se o měsíce později znovu objevila.
Krátké, i když dramatické vypnutí černých děr bylo v astronomii zaznamenané úplně poprvé.
• Horizont události, je hranice, za kterou nic unikne gravitační síle černé díry.
Je to opravdu konec bílého trpaslíka?
Bílý trpaslík je prakticky nad propastí odkud není návratu a odhaduje se, že je jen několik milionů mil od horizontu událostí. Vědci ale předpovídají, že hvězda dovnitř nespadne, protože zatím co gravitace černé díry může vtáhnout bílého trpaslíka dovnitř, hvězda ze sebe odkládá část své vnější vrstvy do černé díry.
Tento úbytek působí jako malý zpětný ráz, takže bílý trpaslík, který je sám o sobě neuvěřitelně kompaktním objektem, může odolat překročení hranice černé díry. Pokud tomu tak skutečně je, bílý trpaslík předvádí působivé vyvažování, protože za těchto okolností by se mohl dostat až k okraji černé díry, aniž by tam skutečně spadl.
Astronomové vyvinuli tento scénář, aby vysvětlili vývoj rychlých rentgenových oscilací detekovaných družicí ESA XMM-Newton. Mise LISA ESA, která má být vypuštěna v příštím desetiletí, by měla být schopna potvrdit přítomnost bílého trpaslíka na oběžné dráze detekcí gravitačních vln, které produkovala.
Nově zreformovaná koróna
Kara a Masterson, autoři vědecké studie, byli součástí týmu, který v roce 2018 pozoroval 1ES 1927+654, když korona černé díry potemněla a pak se postupem času pomalu obnovovala. Nově zreformovaná koróna, oblak vysoce energetické plazmy a rentgenových paprsků, byla nějakou dobu nejjasnějším objektem na obloze, který vyzařoval rentgenové záření.
Masterson a Kara zkoumali modely různých astrofyzikálních jevů, které by mohly vysvětlit rentgenové vzory, které pozorovali, včetně možnosti související s korónou černé díry. „Byla by to ta nejbližší věc o které víme, že se pohybuje v okolí jakékoli černé díry,“ říká Megan Mastersonová, postgraduální studentka fyziky na MIT, která byla spoluvedoucí tohoto objevu. „To nám říká, že objekty jako jsou bílí trpaslíci mohou být schopní žít velmi blízko horizontu událostí po relativně dlouhou dobu.“
Pokud je bílý trpaslík u kořene záhadného záblesku černé díry, vydával by také gravitační vlny v rozsahu, který by byl detekovatelný observatořemi nové generace, jako je vesmírná anténa NASA Laser Interferometer Space Antenna (LISA).
Závěr bez konce?
"Jedna myšlenka je, že tato koróna osciluje. Možná se chvěje tam a zpět a pokud se začne zmenšovat, tyto oscilace se zrychlí, “ říká Masterson. „Ale u pochopení koronálních oscilací jsme ve velmi raných fázích.“
Pravděpodobnější scénář, kterému vědci lépe rozumí pokud jde o fyziku, má co do činění s odvážlivcem bílého trpaslíka.
„Tyto věci jsou opravdu malé a docela kompaktní, takže předpokládáme, že je to bílý trpaslík, který se blíží k černé díře,“ říká Masterson. Vědci podle vytvořeného modelu odhadují, že bílý trpaslík může mít asi jednu desetinu hmotnosti Slunce, zatím co samotná supermasivní černá díra má hmotnost okolo 1 milionu hmotnosti slunce.
Zdroj: EurekAlert, Massachusettský technologický institut
Mezi další spoluautory studie patří členové MIT: Kavli Christos Panagiotou, Joheen Chakraborty, Kevin Burdge, Riccardo Arcodia, Ronald Remillard a Jingyi Wang spolu s dalšími spolupracovníky z mnoha dalších institucí.