Jasny magnetar fotobombuje supermasywną czarną dziurę w centrum Drogi Mlecznej, udaremniając wysiłki astronomów w badaniu czarnej dziury - zwanej Strzelcem A * - za pomocą teleskopów rentgenowskich.
SagA * to najbliższa znana supermasywna czarna dziura na Ziemi. I chociaż jest on znacznie mniejszy, cichszy i ciemniejszy niż niedawno zobrazowana czarna dziura w centrum galaktyki Messier 87, nadal stanowi jedną z najlepszych okazji, jakie astronomowie mają do zrozumienia, jak zachowują się czarne dziury i jak współdziałają z otaczającym je środowiskiem. Ale w 2013 roku magnetar - ultradężna gwiazda (zwana również gwiazdą neutronową) owinięty potężnymi polami magnetycznymi - między SagA * a Ziemią zapalił się i od tego czasu bałaganił starania obserwowania czarnej dziury za pomocą teleskopów rentgenowskich .
„Myślimy o tym jako o rozbiciu powierzchni gwiazdy neutronowej lub jakimś naprawdę gwałtownym zdarzeniu na gwiazdy neutronowej, które powoduje, że staje się ona bardzo, bardzo jasna, a następnie powoli zanika”, powiedział Daryl Haggard, fizyk z McGill University w Montrealu, który studiuje SagA * i centrum galaktyki.
Magnetary to małe obiekty, należące do klasy gwiazd często porównywalnych pod względem wielkości z wyspą Manhattan. Zanim mała gwiazda się zaświeciła, nie dawało to żadnego znaku, że w ogóle tam była.
W 2013 roku to się zmieniło. W tym czasie Haggard był częścią zespołu obserwującego SagA * za pomocą danych z teleskopu rentgenowskiego, aby zobaczyć, w jaki sposób czarna dziura będzie oddziaływać z G2 - dużym, gazowym obiektem, który miał przejść bardzo blisko czarnej dziury. Czarne dziury nie emitują światła, ale gorący gaz krążący tuż obok ich Hoizonów. Otaczająca chmura SagA * zwykle świeci tylko słabo, ale naukowcy mieli nadzieję, że gdy G2 się przez nią zderzy, wynikiem będą interesujące ciekłe błyski rentgenowskie.
Następnie, 24 kwietnia 2013 r., Z ich teleskopów zaczęła napływać kaskada zaskakujących danych. Pierwszym teleskopem, który zauważył nagłą zmianę, był Swift, orbitalny teleskop NASA.
„Obserwowaliśmy supermasywną czarną dziurę, próbując uchwycić odrobinę podpisu na długości fali promieniowania rentgenowskiego z tej interakcji, a potem BANG, magnetar wyłączył się”, powiedziała Live Science, klaszcząc w dłonie, aby podkreślić .
Nastąpił jasny błysk światła rentgenowskiego. Na początku astronomowie sądzili, że widzą jakieś nowe i niespotykane dotąd zachowanie z czarnej dziury, być może masywny rozbłysk, powiedział Haggard. Większość obserwatoriów rentgenowskich nie ma rozdzielczości umożliwiającej rozróżnienie między dwoma obiektami, szczególnie przy jasnym rozbłysku magnetaru.
Oba obiekty są dość daleko od siebie w przestrzeni fizycznej, około 2 trylionów mil (3,2 trylionów kilometrów) lub 1/3 roku świetlnego. Teleskopy regularnie widzą inne bliższe gwiazdy wokół czarnej dziury jako odrębne obiekty. Ale zdarza się, że SagA * i magnetar (o nazwie SGR 1745-2900) są ustawione pod takim kątem, że z perspektywy Ziemi znajdują się prawie jeden nad drugim, w odległości zaledwie 2,4 sekundy kątowej na niebie. (Całe niebo ma około 1 266 000 sekund łukowych.)
Haggard powiedział, że większość obserwatoriów rentgenowskich postrzega je jako jeden obiekt.
„Początkowo wielkim podekscytowaniem było:„ Święta krowa, SagA * po prostu oszalała! ” Byłby to najjaśniejszy rozbłysk, jaki kiedykolwiek widzieliśmy z supermasywnej czarnej dziury - powiedziała, odnosząc się do rozbłysku światła rentgenowskiego.
Ale 26 kwietnia 2013 r. NuSTAR, inny orbitalny teleskop rentgenowski NASA, wybrał coś śmiesznego w jasnym świetle: rodzaj tykającego, pulsującego światła, z pikami co 3,76 sekundy. Haggard powiedział, że takiego zachowania się nie spodziewaliby po chmurach gazu wokół czarnej dziury, nawet w najbardziej podekscytowanym stanie.
Trzy dni później, 29 kwietnia, Obserwatorium Rentgenowskie Chandra, najostrzejszy tego typu teleskop w kosmosie, rozwiązało obraz wystarczająco dobrze, aby zobaczyć, że faktycznie istnieją dwa źródła promieniowania rentgenowskiego: jasne, migoczące nowe światło i stosunkowo słabszy blask gazu wokół spoczynkowego SagA *.
Jak zauważył zespół obserwatorów w „The Astrophysical Journal” w maju tego roku, pulsowanie było charakterystyczne dla jasnego punktu na szybko wirującej gwiazdy skierowanego w stronę Ziemi i oddalonego od niej jak przyspieszona latarnia morska. Astrofizycy zdali sobie sprawę, że widzą magnetar.
„W zależności od twojej perspektywy był to albo całkowity ból, albo zupełnie nowe odkrycie” - powiedział Haggard.
Z biegiem czasu blask magnetara przygasł, choć wolniej niż jest to typowe. W dzisiejszych czasach, powiedział Haggard, jest mniej więcej równy jasności promieniowania rentgenowskiego z blaskiem gorącego gazu otaczającego czarną dziurę, co pozwala Chandrze łatwiej rozróżnić te dwa. Mimo to, powiedziała, wyglądają trochę jak dwa reflektory samochodu, które są tak daleko, że zaczęły się zlewać w jeden. Nawet Chandra nie jest łatwo stwierdzić, które fotony rentgenowskie pochodzą z gorącego gazu wokół czarnej dziury, a które z magnetaru.
Haggard powiedział, że dla obserwatorów centrum galaktyki tego rodzaju problem jest typowy. Powiedziała, że w okolicy jest tak gęsta, jasna chmura gorącego materiału, że każda obserwacja wymaga starannego uporządkowania dobrych danych ze śmieci. Magnetar stał się jeszcze jedną frustracją dla obserwatorów SagA *.
