Kada je erupcija sustava Swift J1727.8−1613 već oslabila, astronomi su otkrili da njegov akrecijski disk i dalje izbacuje gust plin u okolni svemir. Vjetar se pojavio dok je rendgenska emisija pala na približno jedan posto vršne vrijednosti, a procijenjeni gubitak mase bio je usporediv s količinom materijala koja je tada pristizala prema crnoj rupi.
To je važan nalaz za razumijevanje binarnih sustava s crnim rupama. Ako se takav vjetar nastavlja i tijekom duljih slabih razdoblja, mogao bi znatno utjecati na to koliko materijala crna rupa doista primi, ali i na dugoročni razvoj zvijezde koja je hrani.
Erupcija iz 2023. pružila je rijetku priliku
Swift J1727.8−1613 binarni je sustav u kojem crna rupa, procijenjene mase oko deset Sunca, privlači plin s obližnje zvijezde. Taj se plin najprije skuplja u užarenom akrecijskom disku, a zatim dio materijala pada prema crnoj rupi i oslobađa snažno rendgensko zračenje.
Sustav je otkriven 2023. godine, kada je naglo zasjao i u kratkom razdoblju postao jedan od najsjajnijih rendgenskih izvora na nebu. Astronomi su ga potom pratili instrumentom X-Shooter na Vrlo velikom teleskopu Europskog južnog opservatorija u Čileu.
Takva opažanja nisu tek snimka jednog trenutka. Spektri svjetlosti otkrivaju kako se plin oko crne rupe kreće, kolika mu je temperatura i mijenja li se struktura diska tijekom erupcije. Upravo je taj niz mjerenja omogućio znanstvenicima da prate promjene u sustavu od njegove najsjajnije faze do mnogo slabijeg završnog razdoblja.
Najvažniji signal pojavio se kada je sustav oslabio
Tijekom najsnažnijeg radijskog bljeska, povezanog s izbacivanjem mlaza materijala, promijenile su se spektralne linije ioniziranog helija. To upućuje na to da je snažno zračenje privremeno promijenilo vanjske dijelove akrecijskog diska.
No dramatičnija promjena dogodila se kasnije, kada je sustav već znatno oslabio. U spektru su se pojavile široke apsorpcijske linije vodika, dok je linija ioniziranog helija postala izrazito asimetrična.
Autori rada zaključuju da se takav potpis najbolje može objasniti gustim vjetrom iz akrecijskog diska. Računalni modeli pokazali su da rotirajući i ubrzavajući odljev plina može proizvesti upravo takav oblik spektralnih linija.
Plin se, prema procjeni, kretao brzinom od oko 750 kilometara u sekundi, odnosno približno 2,7 milijuna kilometara na sat. Temperatura vjetra bila je niža od 10.000 kelvina, što ga razlikuje od vrlo vrućih plinova bliže crnoj rupi.
Dio materijala možda nikada ne stigne do crne rupe
Istraživači procjenjuju da je disk kroz vjetar gubio najmanje milijarditi dio Sunčeve mase godišnje. To je u trenutku opažanja bilo usporedivo s procijenjenom stopom dotoka materijala prema crnoj rupi.
Drugim riječima, materijal koji zvijezda predaje sustavu ne mora nužno završiti iza granice iz koje nema povratka. Znatan dio može biti izbačen iz diska prije nego što se dovoljno približi crnoj rupi.
Takav gubitak materijala mogao bi promijeniti dugoročni razvoj binarnog sustava. Utječe na brzinu kojom zvijezda pratiteljica gubi masu, na ponašanje akrecijskog diska i na ukupnu količinu materijala koju crna rupa može prikupiti tijekom milijuna godina.
Ipak, riječ je o jednoj detaljno praćenoj erupciji. Tek će opažanja drugih sustava pokazati jesu li snažni vjetrovi u kasnim, slabim fazama česta pojava ili neobična značajka Swift J1727.8−1613.
