Μια μαύρη τρύπα είναι μια τρομακτική έννοια. Ενώ οι μαύρες τρύπες είναι διάσημες για το ότι καταβροχθίζουν τα πάντα στη βαρυτική τους έλξη, οι μαύρες τρύπες συχνά παρουσιάζουν μεγάλες περιόδους “ύπνου”. Οι αστρονόμοι δεν είχαν δει ποτέ μια μαύρη τρύπα να « ξυπνάει » σε πραγματικό χρόνο—μέχρι τώρα.

Οι ερευνητές πέρασαν τα τελευταία χρόνια παρακολουθώντας μια μαύρη τρύπα να ενεργοποιείται ξανά σε απόσταση περίπου 300 εκατομμυρίων ετών φωτός μακριά από τη Γη. Και αυτό που τεκμηρίωσαν αμφισβητεί τις επικρατούσες θεωρίες σχετικά με τους κύκλους ζωής της μαύρης τρύπας. Οι πρωτοποριακές παρατηρήσεις περιγράφονται λεπτομερώς σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 11 Απριλίου στο Nature Astronomy .

Για δεκαετίες, η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα του γαλαξία γνωστού ως SDSS1335+0728 στον αστερισμό της Παρθένου δεν παρουσίαζε μεγάλη δραστηριότητα. Αλλά από τα τέλη του 2019, οι αστρονόμοι παρατήρησαν ότι άρχισε να εκπέμπει διακοπτόμενες, φωτεινές λάμψεις φωτός ακτίνων Χ. Σύντομα αναταξινόμησαν το κέντρο του γαλαξία ως ενεργό γαλαξιακό πυρήνα με το παρατσούκλι “Ansky” και χρησιμοποίησαν τηλεσκόπια από τη NASA και την ESA για να βοηθήσουν στη μελέτη του απροσδόκητου γεγονότος.

«Όταν είδαμε για πρώτη φορά τον Ansky να φωτίζεται σε οπτικές εικόνες, ενεργοποιήσαμε περαιτέρω παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Swift της NASA και ελέγξαμε τα αρχειοθετημένα δεδομένα από το τηλεσκόπιο ακτίνων Χ eROSITA, αλλά εκείνη τη στιγμή δεν είδαμε κανένα στοιχείο εκπομπών ακτίνων Χ», δήλωσε η Paula Sánchez, επικεφαλής της έρευνας στο South Observatory της Γερμανίας. να μελετήσει τον Ansky, είπε σε μια δήλωση .

Τον Φεβρουάριο του 2024, η Lorena Hernández-García στο Πανεπιστήμιο Valparaiso της Χιλής άρχισε να ανιχνεύει ακόμη πιο τακτικές εκρήξεις ακτίνων Χ από τον Ansky. Τα σπάνια γεγονότα επέτρεψαν στους αστρονόμους να στοχεύσουν ξανά τα εργαλεία τους όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ XMM-Newton και τα τηλεσκόπια Chandra , NICER και Swift της NASA στο Ansky. Ο Hernández-García και οι συνεργάτες του στη συνέχεια διαπίστωσαν ότι η μαύρη τρύπα παρουσίαζε ένα φαινόμενο γνωστό ως οιονεί περιοδική έκρηξη ή QPE.

“Τα QPE είναι βραχύβια γεγονότα έκρηξης. Και αυτή είναι η πρώτη φορά που παρατηρούμε ένα τέτοιο συμβάν σε μια μαύρη τρύπα που φαίνεται να ξυπνά”, δήλωσε ο Hernández-García .

Το XMM-Newton αποδείχθηκε ιδιαίτερα κρίσιμο για τη μελέτη της συμπεριφοράς του Ansky, καθώς είναι το μόνο τηλεσκόπιο αρκετά ευαίσθητο για να συλλάβει πιο αμυδρό φως ακτίνων Χ εν μέσω των ισχυρότερων εκρήξεων ακτίνων Χ της μαύρης τρύπας. Συγκρίνοντας τις δύο φάσεις, οι αστρονόμοι μπορούσαν να υπολογίσουν την ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται από τον Ansky κατά τις πιο ενεργές περιόδους του.

«Οι εκρήξεις ακτίνων Χ από τον Ansky είναι δέκα φορές μεγαλύτερες και δέκα φορές πιο φωτεινές από αυτό που βλέπουμε από ένα τυπικό QPE», δήλωσε ο φοιτητής διδακτορικού του MIT και συν-συγγραφέας της μελέτης Joheen Chakraborty. “Κάθε μία από αυτές τις εκρήξεις απελευθερώνει εκατό φορές περισσότερη ενέργεια από ό,τι έχουμε δει αλλού. Οι εκρήξεις του Ansky δείχνουν επίσης τον μεγαλύτερο ρυθμό που έχει παρατηρηθεί ποτέ, περίπου 4,5 ημερών.”

Οι αστρονόμοι πρέπει τώρα να εξετάσουν άλλες εξηγήσεις για την αξιοσημείωτη συμπεριφορά του Ansky. Μια θεωρία υποστηρίζει ότι ο δίσκος προσαύξησης θα μπορούσε να προέρχεται από κοντινό γαλαξιακό αέριο που έλκεται από τη μαύρη τρύπα αντί για ένα αστέρι. Εάν αληθεύει, τότε οι ακτίνες Χ μπορεί να προέρχονται από κραδασμούς υψηλής ενέργειας στον δίσκο που προκαλούνται από ένα μικρό κοσμικό αντικείμενο που διέρχεται επανειλημμένα και διαταράσσει την τροχιακή ύλη.

Ένας δίσκος προσαύξησης είναι μια πεπλατυσμένη, κυκλική ή ελλειπτική δομή που σχηματίζεται όταν το υλικό πέφτει προς μια ισχυρή βαρυτική δύναμη, όπως ένα αστέρι ή μια μαύρη τρύπα .

Δίσκοι προσαύξησης βρίσκονται γύρω από μια ποικιλία ουράνιων σωμάτων, από σχετικά μικρές περιοχές μερικών χιλιάδων χιλιομέτρων γύρω από λευκούς νάνους και αστέρια νετρονίων , έως πρωτοπλανητικούς δίσκους γύρω από πολύ νεαρά αστέρια.

Oι αστρονόμοι διαθέτουν περισσότερα μοντέλα QPE παρά δεδομένα από πραγματικά γεγονότα. Χάρη στην εκ νέου αφύπνιση του Ansky, αυτό μπορεί να αλλάξει σύντομα.

«Δεν καταλαβαίνουμε ακόμη τι τις προκαλεί», είπε ο Ερνάντεζ-Γκαρθία . «Η μελέτη του Ansky θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τις μαύρες τρύπες και τον τρόπο με τον οποίο εξελίσσονται».