Crna rupa koja je iznenadila znanstvenike: njezino zračenje se povećalo 50 puta nakon uništenja zvijezde

Svemir čuva svoja najzagonetnija otkrića na mestima gde se činilo da se ništa ne događa.

U galaksiji udaljenoj 665 miliona svetlosnih godina od Zemlje, supermasivna crna rupa prekinula je tu tišinu odloženim naletom energije koji zbunjuje naučnu zajednicu. Telo, službeno nazvano AT2018hyz i ironično nazvano Jetty McJetface, uništilo je zvezdu 2018. godine, a tek godinama kasnije počelo je da emituje tako intenzivan radio-mlaz da je sada među najenergičnijim fenomenima ikad otkrivenim.

Objekt AT2018hyz ostao je neprimećen nakon događaja plimne disrupcije

Objekt AT2018hyz ostao je neprimećen nakon događaja plimne disrupcije, a godinama kasnije počeo je oslobađati energiju bez presedana u radio talasima.

Ono što ovaj slučaj čini izvanrednim nije bio početni čin zvezdane destrukcije, proces poznat i opažen u drugim prilikama, već istrajnost i održivi rast emisije energije. Četiri godine nakon događaja plimne disrupcije, crna rupa ne samo da je ostala aktivna, već je i umnožila svoju svetlinu i snagu, dostižući nivoe uporedive s najnasilnijim izbijanjima u svemiru.

Naučnici fenomen opisuju kao neku vrstu „kosmičke probavne smetnje“. Nakon što je proždrala zvezdu, crna rupa je počela da izbacuje deo tog materijala u obliku kolosalnog mlaza radio-talasa. Za razliku od drugih sličnih događaja, gde emisija nastaje odmah, a zatim slabi, kod Jetty McJetface energija se pojavila kasno i nastavila da raste. Trenutna zapažanja sugerišu da ovaj mlaz neće dosegnuti svoj vrhunac do 2027. godine.

„Ovo je zaista neobično. Teško mi je da zamislim da se nešto ovako pojavljuje tokom tako dugog perioda“, rekla je Ivet Cendes, astrofizičarka sa Univerziteta u Oregonu i vođa tima koji proučava objekt. Ta fraza sažima zbunjenost zajednice navikle na ekstremne pojave, ali ne i na tako produženu vremensku sekvencu.

Zvezda je uništena 2018. godine špagetizacijom

Zvezda je uništena 2018. godine procesom špagetizacije, ali intenzivna emisija pojavila se gotovo tri godine kasnije i iznenadila astronomsku zajednicu.

Uobičajeni događaj koji je na kraju srušio sve modele

Plimni poremećaji događaju se kada se zvezda previše približi crnoj rupi i zakači se za njenu intenzivnu gravitaciju. Pre nego što pređe horizont događaja, tačku bez povratka, zvezda prolazi kroz nasilni proces poznat kao špagetizacija, pri čemu se rasteže i stiska dok se ne svede na filament vruće materije. Deo tog materijala pada u crnu rupu, a drugi deo se raspršuje u svemir.

Godine 2018., kada je AT2018hyz prvi put otkriven optičkim teleskopima, taj događaj nije izazvao veliko zanimanje. Činio se samo još jednim događajem plimnog razaranja, bez izvanrednih karakteristika. U to vreme radio-emisija je bila ili nepostojeća ili preslaba da bi privukla pažnju radio-teleskopa. Priča se promenila nekoliko godina kasnije, kada su Cendes i njen tim otkrili neočekivan porast energije na radio-talasnim dužinama.

Ovo kasno buđenje pretvorilo je rutinski slučaj u izuzetan fenomen. Godine 2022. istraživači su objavili prve rezultate koji su ukazali na anomalno ponašanje crne rupe. Od tada je stalno praćenje samo donelo nova iznenađenja. Emitovana energija dramatično je porasla i sada je oko 50 puta svetlija nego u prvim merenjima iz 2019. godine.

Energija koju izbacuje mlaz

Energija koju izbacuje mlaz je barem bilion puta veća od one Zvezde smrti i mogla bi doseći stotinu biliona.

Izračuni ukazuju na to da je zračenje koncentrisano u jednom, visoko kolimiranom mlazu usmerenom u određenom pravcu. Ta bi karakteristika mogla objasniti zašto je događaj tako dugo prošao nezapažen. Ako mlaz u svojim ranim fazama nije bio usmeren prema Zemlji, instrumenti ga nisu mogli jasno detektovati. Tačna geometrija fenomena biće potvrđena tek kada emisija dosegne svoj vrhunac.

Snaga mlaza svrstava Jetty McJetface u ekstremnu ligu. Oslobođena energija je barem bilion puta veća od one koju bi emitovala fiktivna Zvezda smrti iz Ratova zvezda, a mogla bi biti blizu 100 biliona. Ova usporedba, koju naučnici koriste kao kulturnu referencu, ilustruje veličinu fenomena bez retoričkog preterivanja.

S fizikalnog stanovišta, mlaz se može meriti s gama-bljeskovima, koji se smatraju najenergičnijim poznatim događajima. Međutim, za razliku od tih kratkih bljeskova, emisija Jettyja McJetfacea traje godinama. Ta postojanost dovodi u pitanje trenutne modele o tome kako crne rupe obrađuju i izbacuju materiju koju proždiru.

Zračenje koncentrisano u jednom mlazu

Posmatranja ukazuju na to da je zračenje koncentrisano u jednom mlazu, što bi objasnilo zašto fenomen nije otkriven u ranim fazama.

Prirodna laboratorija za preispitivanje crnih rupa

Slučaj AT2018hyz otvara jedinstven prozor za proučavanje odnosa između crnih rupa i njihove okoline. Astronomi često opisuju te objekte kao „neuredne jedače“, budući da sav materijal koji uhvate ne pređe horizont događaja. Deo materije vraća se u svemir u obliku mlazova, ali ti procesi obično su brzi i kratkotrajni.

U slučaju Jetty McJetface dogodilo se suprotno. Nakon početne tišine od gotovo tri godine, crna rupa počela je ispuštati energiju na održiv način. „Kao da je ova crna rupa odjednom počela da podriguje mnogo materijala sa zvezde koju je pojela pre mnogo godina. To nas je potpuno iznenadilo: niko nikada pre nije video ništa slično“, rekla je Cendes.

Zapažanja se temelje na podacima prikupljenim velikim radio-teleskopima smeštenim u Novom Meksiku i Južnoj Africi, sposobnim za merenje izuzetno slabih signala s velikom preciznošću. U vidljivom spektru regija oko crne rupe emituje vrlo malo svetlosti, stoga je radio-astronomija bila ključna za rekonstrukciju evolucije fenomena.

Radio-svetlina crne rupe

Radio-svetlina crne rupe povećala se otprilike pedeset puta od 2019. godine i sada se može meriti s najenergičnijim događajima u poznatom svemiru.

Dugoročno praćenje omogućuje nam ne samo da opišemo šta se događa, već i da predvidimo šta sledi. Modeli koje je tim razvio sugerišu da će protok radio-talasa nastaviti eksponencijalno da raste sve dok ne dosegne vrhunac 2027. godine.

Ako se predviđanje ostvari, Jetty McJetface etabliraće se kao jedan od najsnažnijih pojedinačnih događaja ikad zabeleženih. Ovo otkriće takođe postavlja neugodno pitanje za opservacionu astronomiju: Koliko je sličnih fenomena ostalo neprimećeno zbog nedostatka dugoročnog praćenja?

Radio teleskopi u Novom Meksiku

Radio teleskopi u Novom Meksiku i Južnoj Africi omogućili su merenje kasnog signala s velikom preciznošću.

Vreme posmatranja na međunarodnim teleskopima ograničeno je i konkurentno, a astronomi često daju prednost događajima koji pokazuju neposrednu aktivnost. U ovom je slučaju pouka bila jasna: svemir se ne ponaša uvek u skladu s ljudskim vremenskim okvirima.

Potraga za uporedivim objektima je već započela. Iako niko pre nije posmatrao ništa slično, naučnici prepoznaju da bi nedostatak primera mogao biti posledica nedostatka pažnje, a ne apsolutne retkosti fenomena. Saznanje gde tražiti potpuno menja kartu mogućnosti.

Dok Jetty McJetface nastavlja da izbacuje energiju u svemir, svako novo merenje prilagođava teorijske modele i prisiljava na preispitivanje ponašanja crnih rupa nakon događaja plimnog raspadanja. Daleko od toga da je zatvorio poglavlje, ovaj je objekt otvorio priču koja se još uvek piše, s krajem koji će postati jasan tek u nadolazećim godinama.

Gea organic