W marcu 2021 roku astronomowie zaobserwowali niezwykle silny rozbłysk energii pochodzący z odległej galaktyki, nazwany AT 2021hdr. Początkowo uznano go za supernową – gwałtowne zjawisko, które towarzyszy eksplozji masywnej gwiazdy. Jednak seria nietypowych cech zjawiska przyciągnęła uwagę naukowców, a narzędzie Automatic Learning for the Rapid Classification of Events (ALeRCE) wskazało, że warto zbadać je dokładniej.
W 2022 roku teleskop Zwicky Transient Facility (ZTF) zarejestrował kolejny rozbłysk. Po analizie danych odkryto, że zjawisko to powtarza się w regularnych odstępach co 60–90 dni. Odrzuciło to hipotezę o supernowej i zmusiło badaczy do poszukiwania innego wyjaśnienia.
Jednym z rozważanych scenariuszy było zdarzenie pływowe (TDE), w którym gwiazda zostaje rozerwana przez silne pole grawitacyjne czarnej dziury. Jednak TDE nie charakteryzują się tak regularnym wzorcem powtarzalności. Naukowcy zaczęli więc rozważać inny model, sugerujący, że obserwowane rozbłyski mogą być wynikiem interakcji pary czarnych dziur z masywną chmurą gazową.
Symulacje komputerowe i obserwacje
Za pomocą symulacji komputerowych zespół badaczy sprawdził, co mogłoby się wydarzyć, gdyby para czarnych dziur o dużych masach wchłaniała gaz z chmury międzygwiezdnej. Wyniki pokazały, że w wyniku interakcji z chmurą gazową czarne dziury nie tylko pochłaniają gaz, ale także powodują jego turbulencje, co prowadzi do cyklicznych rozbłysków światła. Gdy czarne dziury orbitują wokół siebie, emitowane są serie promieniowania ultrafioletowego i rentgenowskiego.
Obserwacje wykonane przy użyciu Obserwatorium Neila Gehrelsa (Swift Observatory) potwierdziły istnienie okresowych oscylacji światła, które pasują do symulacji komputerowych. Dalsze analizy wykazały, że masa obu czarnych dziur wynosi łącznie około 40 milionów mas Słońca, a ich okres orbitalny to 130 dni. Jeśli będą kontynuować swoje ruchy orbitalne, w końcu połączą się w jedną czarną dziurę – za około 70 000 lat.
Znaczenie odkrycia
To niezwykłe odkrycie ukazuje, jak dynamiczne i złożone mogą być interakcje w otoczeniu czarnych dziur. Gdyby nie przejściowa chmura gazowa, te czarne dziury pozostałyby niezauważone. Teraz naukowcy mają wyjątkową okazję, aby badać nie tylko ich dynamikę, ale także wpływ, jaki wywierają na swoją macierzystą galaktykę.
W nadchodzących latach zespół planuje kontynuować obserwacje tego układu, by jeszcze bardziej szczegółowo zrozumieć jego działanie. Może to również pomóc w rozwiązaniu innych zagadek związanych z ewolucją czarnych dziur i ich rolą w kształtowaniu wszechświata.
Źródło: Science Alert
