Czarna dziura pochłonęła gwiazdę. Co skrywa kosmiczny pył?

Czarna dziura pochłonęła gwiazdę. Dlaczego tak ciężko było ją wykryć?

Kosmiczny teleskop Jamesa Webba (ang. James Webb Space Telescope, JWST) działa już od ponad trzech lat i wciąż dostarcza nowych fascynujących informacji o funkcjonowaniu wszechświata. Jego ostatnie osiągnięcie to zarejestrowanie zjawiska, które do tej pory naukowcom ciężko było zaobserwować. Chodzi o proces połknięcia gwiazdy przez uśpioną czarną dziurę ukrytą w chmurze kosmicznego pyłu.

Uśpioną czarną dziurę dość trudno zauważyć. Tak naprawdę można ją zaobserwować tylko wtedy, gdy na jej drodze stanie gwiazda. Wówczas następuje jej wchłonięcie przez czarną dziurę. Jej olbrzymia grawitacja sprawia, że w trakcie tego procesu gwiazda zostaje rozciągnięta do postaci krążącego wokół czarnej dziury dysku. Gwiazda emituje wówczas promieniowanie, które są w stanie wykryć ziemskie przyrządy badawcze. Dzięki temu możemy badać i lepiej rozumieć uśpione czarne dziury.

Obiekty te bardzo często skrywają się za chmurami kosmicznych pyłów i gazów. Skutecznie blokują one przenikanie fal rentgenowskich i ultrafioletowych. A to dzięki nim możemy wykrywać podobne zdarzenia w kosmosie. Jak wynika z badań naukowców z MIT, na każde wykryte przez nas pochłonięcie gwiazdy przez czarną dziurę, przypada drugie, którego nigdy nie odkryjemy. Tak przynajmniej było do niedawna.

Kosmiczne chmury pyłu i gazu. Zasłaniają i odkrywają

Kluczem po raz kolejny okazały się fale, tym razem jednak nie te emitowane przez zjadającą gwiazdę czarną dziurę. Zasłaniający nam ten widok obłok gazu również promieniuje. Kosmiczny pył emituje promieniowanie podczerwone, które może być efektem wcześniejszego zaabsorbowania fal rentgenowskich i ultrafioletowych pochodzących z wchłaniającej gwiazdę czarnej dziury.

Aby potwierdzić tę hipotezę, badacze z MIT skierowali w stronę emitujących podczerwień chmur gazu kosmiczny teleskop Jamesa Webba. JWST odbiera szerszy zakres promieniowania czerwonego niż wcześniejsze urządzenia, które badały podobne miejsca. Po otrzymaniu wyników naukowcy nie mieli wątpliwości. Kosmiczne chmury gazu i pyłu skrywają w swoim wnętrzu czarne dziury, które pochłaniają rozciągane w horyzoncie zdarzeń gwiazdy.

Chcesz więcej naukowych ciekawostek? Zajrzyj na nasz kanał na YouTubie.

Wykrył 12 uśpionych czarnych dziur. Co jeszcze zobaczy teleskop Webba?

W artykule opublikowanym na łamach The Astrophysical Journal Letters (Vol. 988, No. 2) badacze z MIT podkreślają, że zarejestrowane przez teleskop Webba fale podczerwone są również charakterystyczne dla nieuśpionych czarnych dziur, stale karmiących się swoim gęstym otoczeniem. Dokładniejsza analiza ruchu gazowych chmur potwierdziła jednak pierwotną hipotezę. Mieliśmy do czynienia z pyłem krążącym wokół uśpionej czarnej dziury, która właśnie przebudziła się, aby pochłonąć przelatującą w pobliżu gwiazdę.

Naukowcy odnotowali już 12 tego typu zjawisk, ukrytych za chmurami kosmicznego gazu. Niestety, nie jesteśmy w stanie obserwować ich „w czasie rzeczywistym”. Częściowo wynika to z olbrzymich odległości w kosmosie, które sprawiają, że fale docierają do nas z opóźnieniem nierzadko nawet miliardów lat. Poza tym potrzeba kilku miesięcy, aby emitowane przez czarną dziurę w trakcie „posiłku” promieniowanie wpłynęło na gazowe chmury, które możemy obserwować dzięki JWST. Astronomowie wykrywają je więc relatywnie później niż inne kosmiczne fenomeny, których nie zasłania kosmiczny pył.

Zobacz również: Największa w historii kolizja czarnych dziur. Co odkryto?