Czasami rzeczywistość jest dziwniejsza niż fikcja. Ta wąska wiązka promieniowania i plazmy o długości 5000 lat świetlnych jest tak jasna jak szabla świetlna Gwiezdnych Wojen i tak destrukcyjna jak Gwiazda Śmierci. Ten pozagalaktyczny strumień jest zasilany paliwem i wyrzucany z okolic czarnej potwornej dziury, która jest 3 miliardy razy większa niż masa naszego Słońca. „Nie spodziewałem się, że odrzutowiec w M87 lub jakikolwiek inny odrzutowiec zasilany akrecją na czarną dziurę zwiększy jasność tak, jak ten odrzutowiec” - mówi astronom Juan Madrid z McMaster University w Hamilton, Ontario. „Stał się 90 razy jaśniejszy niż zwykle. Ale pytanie brzmi: czy zdarza się to w przypadku każdego odrzutowca lub aktywnego jądra, czy też widzimy jakieś dziwne zachowanie z M87? ”
Wybuch pochodzi z kropli materii, zwanej HST-1, zatopionej w strumieniu, potężnej wąskiej wiązki gorącego gazu wytwarzanego przez supermasywną czarną dziurę znajdującą się w jądrze tej gigantycznej galaktyki eliptycznej. HST-1 jest tak jasny, że przebija nawet genialny rdzeń M87, którego czarna dziura jest jedną z najbardziej masywnych, jak dotąd odkrytych.
Świecąca kępa gazu zabrała astronomów na przejażdżkę kolejką górską w napięciu. Astronomowie obserwowali, jak HST-1 rozjaśnia się nieprzerwanie przez kilka lat, a następnie gaśnie, a następnie ponownie rozjaśnia. Mówią, że trudno przewidzieć, co będzie dalej.
Hubble śledzi zaskakującą aktywność od siedmiu lat, zapewniając najbardziej szczegółowy obraz zdarzenia w świetle ultrafioletowym. Inne teleskopy monitorowały HST-1 w innych długościach fal, w tym w radiu i promieniach rentgenowskich. Obserwatorium rentgenowskie Chandra jako pierwsze zgłosiło rozjaśnienie w 2000 r. HST-1 został po raz pierwszy odkryty i nazwany przez astronomów Hubble'a w 1999 r. Węzeł gazu znajduje się 214 lat świetlnych od jądra galaktyki.
Rozbłysk może zapewnić wgląd w zmienność strumieni czarnych dziur w odległych galaktykach, które są trudne do zbadania, ponieważ znajdują się zbyt daleko. M87 znajduje się 54 miliony lat świetlnych stąd w Gromadzie Panny, regionie pobliskiego wszechświata o największej gęstości galaktyk.
Hubble daje astronomom unikalny widok flary w świetle ultrafioletowym, którego nie można osiągnąć za pomocą teleskopów naziemnych. „Ostre widzenie Hubble'a pozwala mu rozwiązać HST-1 i oddzielić go od czarnej dziury” - wyjaśnia Madryt.
Pomimo wielu obserwacji Hubble'a i innych teleskopów astronomowie nie są pewni, co powoduje rozjaśnienie. Jednym z najprostszych wyjaśnień jest to, że strumień uderza w linię pyłu lub chmurę gazu, a następnie świeci z powodu zderzenia. Inną możliwością jest ściśnięcie linii pola magnetycznego odrzutowca, uwalniając dużą ilość energii. Zjawisko to jest podobne do rozwoju rozbłysków słonecznych na Słońcu i jest nawet mechanizmem tworzenia zorzy ziemskich.
Dysk wokół szybko wirującej czarnej dziury ma linie pola magnetycznego, które zatrzymują zjonizowany gaz opadający w kierunku czarnej dziury. Cząstki te wraz z promieniowaniem szybko wypływają z czarnej dziury wzdłuż linii pola magnetycznego. Energia obrotowa wirującego dysku akrecyjnego zwiększa pęd wypływającego strumienia.
Madryt zgromadził siedem lat archiwalnych zdjęć odrzutowca Hubble'a, aby uchwycić zmiany w zachowaniu HST-1 w czasie. Niektóre obrazy pochodzą z programów obserwujących galaktykę, ale nie z odrzutowca.
Znalazł dane ze spektrografu obrazowania kosmicznego teleskopu (STIS), które wykazały wyraźne rozjaśnienie w latach 1999-2001. Na zdjęciach od 2002 do 2005 r. HST-1 stale wzrastał jasnością. W 2003 r. Węzeł odrzutowy był bardziej genialny niż świetlisty rdzeń M87. W maju 2005 r. HST-1 stał się 90 razy jaśniejszy niż w 1999 r. Po maju 2005 r. Rozbłysk zaczął zanikać, ale nasilił się ponownie w listopadzie 2006 r. Drugi wybuch był słabszy niż pierwszy.
„Obserwując wybuch przez kilka lat, byłem w stanie śledzić jasność i obserwować ewolucję płomienia w czasie”, mówi Madryt. „Mamy szczęście, że mamy teleskopy takie jak Hubble i Chandra, ponieważ bez nich moglibyśmy zaobserwować wzrost jasności w rdzeniu M87, ale nie wiedzielibyśmy, skąd on pochodzi.”
Madryt ma nadzieję, że przyszłe obserwacje HST-1 ujawnią przyczynę tajemniczej działalności. „Mamy nadzieję, że obserwacje przyniosą pewne teorie, które dadzą nam dobre wyjaśnienie mechanizmu wywołującego płomienie”, mówi Madryt. „Astronomowie chcieliby wiedzieć, czy jest to wewnętrzna niestabilność odrzutowca, który wydostaje się z galaktyki, czy też jest to coś innego.”
Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Astronomical Journal z kwietnia 2009 r.
Źródło: HubbleSite
