Astronomi zabeležili ponovnu erupciju crne rupe u realnom vremenu

Crna rupa u centru galaksije IC 3599 je eruptirala treći put tokom 35 godina, a sad su astronomi to pažljivo posmatrali.

IC 3599, galaksija udaljena oko 280 miliona svetlosnih godina, ranije je dva puta ovako drastično bljesnula – 1990. i 2010. godine – ali su obe erupcije rekonstruisane tek nakon što su izbledele. Ovo je prvi put da su istraživači posmatrali jednu od ovih erupcija u realnom vremenu.

Preporučujemo

Pošto se erupcije ponavljaju, prirodno je zapitati se šta ih uzrokuje. Ovi džinovski bljeskovi su predmet rasprave: nestabilnost unutar samog akrecionog diska ili događaji plimskog razaranja u kojima crna rupa rastura zvezdu.

Nakon erupcija u 1990. i 2010. godini, astronomi su od 2013. počeli mesečni monitoring ove crne rupe koristeći opservatoriju Swift. U oktobru 2025, podaci su pokazali da je IC 3599 bila 50 puta sjajnija od uobičajenog „niskog“ nivoa. Radi daljeg istraživanja, naučnici sa Univerziteta Severni Kentaki izveli su dopunske opservacije.

Procenili su da masa crne rupe iznosi oko 2 miliona Sunčevih masa. Utvrđeno je da je luminoznost u skladu sa očekivanjima ako crna rupa vrši akreciju na maksimalnoj teoretskoj granici. Sjaj rendgenskih zraka je oscilovao u ponavljajućem obrascu, sa mogućim periodom od oko 7,4 sata.

Viđene su mnoge nove ili drastično sjajne emisione linije — naročito "koronalne linije" od visokojonizovanog gvožđa koje nisu bile vidljive kad je galaksija bila mirna. Ovo može ukazivati da erupcija jonizuje gas daleko izvan neposrednog okruženja crne rupe.

Nestabilnost u disku

Uzimajući u obzir nekoliko tragova iz analize, istraživači daju prednost nestabilnosti pritiska zračenja u akrecionom disku kao uzroku ponovljenih džinovskih erupcija u IC 3599.

U disku crne rupe, sama svetlost vrši toliki pritisak na gas da region postaje nestabilan. Gas se nagomilava, dostiže granicu i izaziva iznenadni kolaps ka unutra, što uzrokuje erupciju. Disk se nakon toga prazni, hladi i polako ponovo puni — ponavljajući ciklus, ali ne po savršeno fiksnoj vremenskoj skali.

Razmaci između tri poznate erupcije su različiti (oko 19,5 godina, a zatim oko 15,7 godina). Istinski periodičan mehanizam koji se dešava u pravilnim intervalima — poput zvezde ili kompaktnog objekta na fiksnoj orbiti koji iznova remeti disk — bio bi mnogo manje verovatan, kažu naučnici.

Neke alternativne teorije se ne mogu potpuno odbaciti. Moguće je da crna rupa skida slojeve zvezde, koja svaki put gubi malo energije, što bi moglo postepeno smanjivati njenu orbitu ili je učiniti eliptičnijom i nestabilnijom. Takođe je moguće da galaksija ima dve crne rupe koje orbitiraju jedna oko druge, što bi moglo proizvesti istu vrstu nepravilnog jačanja i slabljenja sjaja kao što je viđeno kod IC 3599. Ipak, istraživači primećuju da nijedna od ovih ideja ne objašnjava izvesna svojstva erupcija.

Ističu da oscilacija sjaja rendgenskih zraka svakih 7,4 sata zahteva „posebnu pažnju“. Ova vremenska skala odgovara fenomenu poznatom kao „kvaziperiodična oscilacija“ (QPO), viđenom u nekoliko drugih aktivnih galaksija, iako podaci još nisu dovoljno dugi da bi to bilo potpuno sigurno i uzrok ovih događaja ostaje nejasan.

Sve u svemu, zabeležena erupcija IC 3599, sa sjajem blizu maksimalnog mogućeg sjaja crne rupe, zajedno sa bogatim rendgenskim i optičkim podacima, sugeriše nestabilnost diska kao verovatni okidač.

„Vršeći akreciju na Edingtonovoj granici na vrhuncu erupcije, sa neobičnim obrascem nalik QPO u krivoj sjaja, IC 3599 daje specifične uvide u fiziku akrecije pod ekstremnim uslovima“, zaključuju istraživači.

(Telegraf Nauka/Phys.org)