Astronomi svjedoče buđenju masivne crne rupe u ‘stvarnom vremenu’

Krajem 2019. godine, do tada neprimjetna galaksija SDSS1335+0728 iznenada je zasjala neviđenim sjajem. Kako bi razumjeli što je uzrokovalo ovu drastičnu promjenu, astronomi su koristili podatke prikupljene s nekoliko svemirskih i zemaljskih opservatorija, uključujući Vrlo veliki teleskop Europskog južnog opservatorija (ESO’s VLT). U objavljenoj studiji, znanstvenici su zaključili da svjedoče jedinstvenom događaju – buđenju masivne crne rupe u središtu galaksije.

“Zamislite da godinama promatrate udaljenu galaksiju koja se čini mirnom i neaktivnom,” kaže Paula Sánchez Sáez, astronomkinja iz ESO-a u Njemačkoj i glavna autorica studije prihvaćene za objavu u časopisu Astronomy & Astrophysics. “Odjednom, njezina jezgra počinje pokazivati dramatične promjene u sjaju, što je potpuno neuobičajeno.”

Iznenadno buđenje galaktičke jezgre

Galaksija SDSS1335+0728, sada klasificirana kao galaksija s aktivnom galaktičkom jezgrom (AGN), postala je iznimno sjajna u prosincu 2019. AGN predstavlja svijetlu, kompaktnu regiju u središtu galaksije, pokretanu masivnom crnom rupom.

Fenomeni poput eksplozija supernova ili plimnih poremećaja – kada se zvijezda približi crnoj rupi i bude rastrgana – mogu uzrokovati naglo osvjetljenje galaksija. No, ove promjene obično traju samo nekoliko desetaka ili stotina dana. Galaksija SDSS1335+0728, koja se nalazi 300 milijuna svjetlosnih godina daleko u zviježđu Djevice, i dalje postaje sjajnija više od četiri godine nakon početnog “uključivanja”.

Istraživanje uz pomoć vrhunskih instrumenata

Kako bi razumjeli ove promjene u sjaju, tim astronoma koristio je kombinaciju arhivskih podataka i novih opažanja, uključujući instrument X-shooter na ESO-ovom VLT-u u čileanskoj pustinji Atacama. Usporedbom podataka prikupljenih prije i nakon prosinca 2019., otkriveno je da galaksija sada zrači mnogo više svjetla na ultraljubičastim, optičkim i infracrvenim valnim duljinama. Također je počela emitirati X-zrake u veljači 2024.

“Ovo ponašanje je nevjerojatno i nikada prije viđeno,” kaže Sánchez Sáez, koja također radi u Milenijskom institutu za astrofiziku (MAS) u Čileu.

“Najvjerojatnije objašnjenje za ovaj fenomen je da svjedočimo početku aktivnosti jezgre galaksije,” kaže suautorica Lorena Hernández García iz MAS-a i Sveučilišta Valparaíso u Čileu. “Ako je to točno, ovo bi bio prvi put da vidimo aktivaciju masivne crne rupe u stvarnom vremenu.”

Masivne crne rupe, s masama većim od stotinu tisuća puta većim od mase našeg Sunca, nalaze se u središtu većine galaksija, uključujući i našu Mliječnu stazu. “Ovi gigantski monstrumi obično spavaju i nisu izravno vidljivi,” objašnjava suautor Claudio Ricci sa Sveučilišta Diego Portales u Čileu. “U slučaju galaksije SDSS1335+0728, uspjeli smo promatrati buđenje masivne crne rupe koja je iznenada počela trošiti plin iz svoje okoline, postajući vrlo sjajna.”

Nova saznanja i daljnja istraživanja

“Ovaj proces nikada prije nije bio opažen,” potvrđuje Hernández García. Prethodne studije su izvještavale o neaktivnim galaksijama koje postaju aktivne nakon nekoliko godina, ali ovo je prvi put da je sam proces buđenja crne rupe promatran u stvarnom vremenu. Ricci, koji je također povezan s Kavli institutom za astronomiju i astrofiziku na Sveučilištu Peking u Kini, dodaje: “Ovo bi se moglo dogoditi i našoj vlastitoj Sgr A*, masivnoj crnoj rupi u središtu naše galaksije,” ali nije jasno koliko je to vjerojatno.

Daljnja opažanja su potrebna kako bi se isključile alternativne mogućnosti. Jedna od mogućnosti je da svjedočimo neobično sporom plimnom poremećaju, ili čak potpuno novom fenomenu. Ako je riječ o plimnom poremećaju, ovo bi bio najduži i najslabiji takav događaj ikada opažen.

“Bez obzira na prirodu varijacija, ova galaksija pruža vrijedne informacije o tome kako crne rupe rastu i evoluiraju,” zaključuje Sánchez Sáez. “Očekujemo da će instrumenti poput MUSE-a na VLT-u ili nadolazeći Ekstremno veliki teleskop (ELT) biti ključni u razumijevanju zašto se galaksija osvjetljava.”