Teleskooppi vertaa syvän avaruuden pimeyteen. Yhtäkkiä - loistava valon salama ilmestyy, jota ei ollut siellä ennen. Mitä se voisi olla? Supernova? Kaksi massiivisesti tiheää tähteä sulautuvat yhteen? Ehkä gammasäde räjähti?
Viisi vuotta sitten McDonaldin observatorion ROTSE IIIb-teleskooppia käyttävät tutkijat huomasivat juuri tällaisen tapahtuman. Mutta kaukana siitä, että saisit tähtisi räjähdyksen tai neutronitähtien fuusion, tähtitieteilijät uskovat, että tämä pieni soihdutus oli tosiasiallisesti todiste supermassiivisesta mustasta aukosta kaukaisen galaksin keskellä, repimällä tähti silppuiksi .
McDonaldin tähtitieteilijät olivat käyttäneet kaukoputkea skannatakseen taivaan tällaisilta syntyviltä välähdyksiltä vuosia osana ROTSE Supernova Verification Project (SNVP) -projektia. Ja ensin punastuminen, vuoden 2009 alkupuolella nähty tapahtuma, jonka tutkimukset lempinimenä olivat “Dougie”, näyttivät aivan kuten monet muista supernovista, jotka he olivat löytäneet projektin aikana. Paahtavalla - 22,5-magnitudisella absoluuttisella kirkkaudella - tapahtuma mahtui selvästi superluminous-supernovien luokkaan, johon tutkijat olivat jo tuttuja.
Mutta ajan myötä ja lisää tietoa Dougiesta lisääntyi, tähtitieteilijät alkoivat muuttaa mieltään. Röntgenhavainnot, jotka tehtiin kiertävän Swift-satelliitin ja optisten spektrien avulla, jotka ottivat McDonald's Hobby-Eberly -teleskooppi, paljastivat kehittyvän valokäyrän ja kemiallisen meikin, joka ei sopinut superluminousisten supernoovien tietokoneisiin simulointeihin. Samoin Dougie ei vaikuttanut olevan neutronitähtien sulautumista, joka olisi saavuttanut huippunopeuden huomattavasti nopeammin kuin havaittiin, tai gammasäteen purskeesta, joka jopa kulmassa olisi ollut paljon kirkkaampi röntgenvalossa .
Se antoi vain yhden vaihtoehdon: ns. Vuorovesihäiriötapahtuman tai verilöylyn ja spagetin, joka tapahtuu, kun tähti vaeltaa liian lähellä mustan aukon horisonttia. Austinin Texasin yliopiston supernoova-ryhmän johtaja ja Dougieta löytäneen ryhmän jäsen J. Craig Wheeler selitti, että lyhyen matkan päässä mustan aukon painovoima vetää paljon voimakkaammin lähinnä olevan tähden puolelle. se kuin tähden vastakkaisella puolella. Hän selitti: "Nämä erityisen suuret vuorovedet voivat olla tarpeeksi vahvoja, että vedät tähden tänne nuudeliin".
Tiimi tarkensi tapahtumamallejaan ja teki yllättävän johtopäätöksen: piirtäen Dougien tähtimateriaalia hiukan nopeammin kuin pystyy käsittelemään, musta reikä oli nyt ”tukehtumassa” viimeisimmässä ateriossa. Tämä johtuu astrofysikaalisesta periaatteesta, jota kutsutaan Eddingtonin rajaksi, jonka mukaan tietyn kokoinen musta reikä voi käsitellä vain niin paljon sisääntuloainetta. Kun tämä raja on saavutettu, mikä tahansa lisäaineen saanti aiheuttaa enemmän ulkoista painetta kuin mustan aukon painovoima pystyy kompensoimaan. Tällä paineen nousulla on eräänlainen rebound-vaikutus, joka heittää materiaalia mustan aukon lisääntymislevyltä lämmön ja valon mukana. Tällainen energian puhkeaminen vastaa ainakin osaa Dougien kirkkaudesta, mutta osoittaa myös, että alkuperäinen kuoleva tähti - tähti, joka ei ole erilainen kuin oma aurinko - ei ollut laskemassa ilman taistelua.
Yhdistämällä nämä havainnot Eddingtonin rajan matematiikkaan, tutkijat arvioivat mustan aukon koon olevan noin miljoona aurinko massaa - melko pieni musta reikä, melko pienen galaksin keskellä, kolmen miljardin valovuoden päässä. Tämänkaltaisten löytöjen avulla tähtitieteilijät eivät ymmärrä paremmin mustien reikien fysiikkaa, vaan myös niiden usein vaatimattomien kodin galaksien ominaisuuksia. Loppujen lopuksi hieroi Wheeler: "Kuka tiesi, että pienellä kaverilla oli musta aukko?"
Saadaksesi simuloidun välähdyksen Dougiesta itsellesi, katso alla oleva hämmästyttävä animaatio, tiimin jäsen James Guillochon kohteliaasti:
Tutkimus julkaistaan tämän kuun lehdessä The Astrophysical Journal. Esipainettu paperi on saatavana täältä.
