Czarna dziura prawie 8000 lat świetlnych od Ziemi i dziewięciokrotnie większa od masy naszego Słońca została niedawno złapana w akcie zasłaniania sąsiedniej gwiazdy. Podczas tej gwiezdnej uczty obiekt pokazał astronomom coś, czego nigdy wcześniej nie widziano w czarnych dziurach.
Podczas wysysania gazu z gwiazdy do krążącej wokół chmury zwanej dyskiem akrecyjnym, czarna dziura wypluwała szybkie strumienie plazmy we wszystkich kierunkach; jednak karmienie czarnych dziur zwykle wydala uporządkowane strumienie plazmy tylko w jednym kierunku, naukowcy zgłosili w nowych badaniach.
Co więcej, dżety szybko zmieniały kierunek, „w skali czasu od minut do godzin”, napisali naukowcy w swoich badaniach, opublikowanych online (29 kwietnia) w czasopiśmie Nature. Odkryli, że środek dysku akrecyjnego czarnej dziury napompował się jak pączek i został przechylony na bok, obracając się w przeciwnym kierunku. Zgodnie z badaniem dysk obracał się wraz z nim.
„Jest to jeden z najbardziej niezwykłych systemów z czarnymi dziurami, jakie kiedykolwiek spotkałem” - powiedział w oświadczeniu główny autor badania James Miller-Jones, profesor nadzwyczajny na Curtin University w Australii. Badanie zostało przeprowadzone w australijskim Międzynarodowym Centrum Badań Astronomii Radiowej (ICRAR).
Miller-Jones i jego koledzy stwierdzili, że naukowcy odkryli tę czarną dziurę i towarzyszącą jej gwiazdę po wybuchowym uwolnieniu promieniowania w 1989 roku. Para kosmiczna, znajdująca się w gwiazdozbiorze Łabędzia, około 7800 lat świetlnych od Ziemi, została nazwana V404 Cygni.
Następnie w 2015 r. V404 Cygni zaczął wypluwać promieniowanie w potężnym wybuchu, który trwał dwa tygodnie. Dało to astronomom na całym świecie możliwość uchwycenia „niesamowitego zasięgu obserwacji”, powiedział Miller-Jones w oświadczeniu.
W ramach nowego badania naukowcy zbadali dane zgromadzone przez Very Long Baseline Array, sieć 10 anten radioteleskopu rozciągającą się tysiące kilometrów od Hawajów po Wyspy Dziewicze Stanów Zjednoczonych. Teleskopy radiowe zwykle generują jeden obraz z kilku godzin obserwacji, ale dysze wyrzucone z V404 zmieniają się tak szybko, że 4-godzinna ekspozycja wykazała tylko rozmycie, powiedział współautor badań Alex Tetarenko, doktor habilitowany w Obserwatorium Wschodnioazjatyckim w Hilo na Hawajach.
Aby skorygować to rozmycie, astronomowie zarejestrowali 103 obrazy, z których każdy był naświetlony przez około 70 sekund. Ujawniło to, że najbardziej wewnętrzna część dysku akrecyjnego, mierząca ponad 10 milionów kilometrów (10 milionów kilometrów), została nadmuchana przez intensywne promieniowanie, które powstało w wyniku szybkiego zasilania czarnej dziury.
Jeśli chodzi o to, co wywróciło ten obrzmiały region pod kątem, naukowcy sądzą, że czarna dziura mogła otrzymać „kopnięcie” od wybuchu supernowej swojej towarzyszącej gwiazdy. Kiedy pączek obrócił się, jego orientacja zmieniła się, a potężna grawitacja czarnej dziury pociągnęła dżety do jazdy, wysyłając je na zewnątrz we wszystkich kierunkach.
To odkrycie zapewnia nowy wgląd w dyski akrecyjne i związane z nimi strumienie plazmy powstałe, gdy czarne dziury pożerają gwiazdy, jak współautor Gemma Anderson, pracownik naukowy grupy ICRAR Uniwersytetu Curtin, powiedział w oświadczeniu. Inne typy ekstremalnych kosmicznych epizodów mogą również zaburzyć równowagę wirowania dysku akrecyjnego; mogą one obejmować „supermasywne czarne dziury karmiące się bardzo szybko lub zdarzenia powodujące zakłócenia pływów, gdy czarna dziura strzępi gwiazdę” - powiedział Anderson.
