Černá díra pohltila hvězdu

Na McDonaldově observatoři v Texasu pracuje jeden ze sítě čtyř robotických dalekohledů ROTSE (Robotic Optical Transient Search Experiment), které zaznamenávají některé nečekané a krátkotrvající jevy ve vesmíru, konkrétně dalekohled ROTSE IIIb. Tyto čtyři poměrně malé dalekohledy jsou rozmístěny po celém světě (v Austrálii, Turecku a Namibii) a “loví” neobvyklé a intenzivní astronomické jevy v optickém oboru, například optické průvodce gama záblesků. Kromě jiného také registrují a snímají výbuchy supernov, v rámci projektu ROTSE Supernova Verification Project (RSVP). Automatický systém průběžně snímkuje celou oblohu, takže je pak možné rychle označit směr, kde se odehrává něco neobvyklého.

Jednu zvláštní událost tohoto typu zaznamenal texaský dalekohled 21. ledna roku 2009, přičemž astronomům trvalo asi 5 let, než daný záblesk dostatečně podrobně prozkoumali a zanalyzovali. Po dalekohledu ROTSE IIIb pozorovalo tento záblesk, označený katalogovým jménem ROTSE3 J120847.9+430121, ještě několik dalších speciálních dalekohledů umístěných na Zemi i v kosmu. Záblesk podle analýzy z rudého posuvu pocházel ze zdroje vzdáleného 2,9 miliardy světelných let a měl zářivost na úrovni absolutní magnitudy -22,5, což odpovídá hypernovám a šestkrát překonává celkový stabilní svit Mléčné dráhy.

Neobvyklý záblesk světla atronomové interpretovali jako pohlcení hvězdy obří černou dírou|foto: James Guillochon, Harvard University

Nejdříve se astronomové domnívali, že jde o hypernovu, pak ale zjistili, že se objekt nachází ve velmi vzdálené a poměrně malé galaxii. Na tuto oblast se pak zaměřil i jeden z obřích Keckových dalekohledů na Havajských ostrovech. Charakter události ukazoval buď na hypernovu, spojení dvou neutronových hvězd, záblesk gama záření nebo gravitační slapové roztržení hvězdy, prolétávající blízko kolem masivní černé díry. Následovala podrobná pozorování za účasti ultrafialového kosmického dalekohledu Swift a velkých pozemských dalekohledů, načež vědci provedli odpovídající spektrální analýzy.

Naměřená data pak vědci porovnali s výsledky počítačových modelů všech možných scénářů, včetně časových průběhů jasnosti a chemických signatur ve spektru. Na tomto základě zjistili, že nějaká velmi masivní černá díra si nejdříve pomocí slapových sil roztáhla blízkou hvězdu do tvaru nudle, hvězdný materiál pak vytvořil prudce zářící disk, kroužící velmi rychle kolem černé díry, která pak většinu tohoto materiálu pohltila. Hvězda byla zřejmě hmotností podobná Slunci, zatímco černá díra měla hmotnost o řádu milionů Sluncí. Přítomnost tak velké černé díry v poměrně malé galaxii astronomy překvapila.

Zdroje: Physics-Astronomy, Phys.Org, McDonald Observatory, ROTSE IIIb telescope, ROTSE, arXiv, University of Texas