2011.06.24. - Fekete lyukba hulló csillag nagyenergiájú 'halálsikolya'

Nagy valószínűséggel egy fekete lyuk közelébe került csillag árapály-katasztrófája okozhatta a Swift űrtávcső által március végén a Sárkány csillagképben észlelt erős gammakitörést.

2011. március 28-án a Swift űrtávcső egy nagyon erős gammakitörést észlelt a Draco (Sárkány) csillagkép irányában. Az objektumot - melyet GRB 110328A néven katalogizáltak - először egy "szokványos", hosszú gammakitörésnek, azaz egy nagy tömegű csillag gravitációs összeomlásának vélték. Három nappal később, az adatok részletes elemzését elkezdve azonban Joshua Bloom (University of California, Berkeley) felhívta kollégái figyelmét arra, hogy nagy valószínűséggel egy speciális jelenséget sikerült észlelni.

Andrew Levan (University of Warwick) vezetésével egy koordinált megfigyelési program során vizsgálták az objekumot a Hubble és a Chandra űrtávcsővel. A gammakitörés helyéről még meglepően sokáig, több mint két hónappal később is detektáltak optikai, illetve röntgensugárzást. A Hubble képeinek segítségével azt is sikerült kideríteni, hogy a sugárzás egy távoli, mintegy 4 milliárd fényévre lévő galaxis közepéből érkezik. A régebbi adatok nem mutattak nagy energiájú forrást az adott irányban, ezért úgy tűnik, egyszeri jelenségről van szó, nem pedig például egy aktív galaxismag sugárzásáról.

Mozaikkép a GRB 110328A objektumról. A Swift felvételén a fényes gammakitörés látható, a bal oldali inzertkép az ugyanezen területen a Chandra űrtávcsővel észlelt röntgenforrást, a jobb oldali ábrák a HST-vel észlelt szülőgalaxist mutatják.
[NASA/JPL]

Ez adta a kutatóknak az ötletet, miszerint egy, a galaxis központi fekete lyukába hulló csillag megsemmisülésének lehettünk tanúi. Az árapály-katasztrófának (tidal disruption) nevezett esemény során egy csillag végzetesen közel kerül a fekete lyukhoz, és többé már nincs menekvés. A csillagnak a fekete lyukhoz közelebbi oldalára erősebb árapályerő hat, mint a túloldalra, így az égitest megnyúlik, majd végül szó szerint darabokra szakad. A gázanyag nagy része sokáig a fekete lyuk körül örvénylik - ennek sugárzása észlelhető hosszú hetekig -, míg egy része a forgástengely mentén létrejövő, nagyenergiájú kitörés (jet) formájában távozik. A jet iránya pont Földünk felé mutatott, ez eredményezhette a márciusban észlelt, nagyon erős gammavillanást.

Fantáziarajz egy fekete lyukba hulló csillag árapály-katasztrófájának folyamatáról.
[NASA/Chandra/M. Weiss]

Korábban optikai, UV- és röntgentartományban is észleltek olyan eseményeket, melyek egyik lehetséges magyarázata egy csillag árapály-katasztrófája, a gammatartományban azonban ez az első eset. A statisztikai számítások szerint rendkívül ritka, hogy egy galaxis központi fekete lyuka elnyel egy csillagot, az meg még inkább, hogy az így keletkező, nagyenergiájú jet pont bolygónk irányába dobódjon ki, így könnyen elképzelhető, hogy évtizedeket kell várnunk egy hasonló esemény megfigyelésére.

Az eredményeket részletező szakcikk a Science folyóirat gyors bejelentéseket lehetővé tevő Science Express rovatában jelent meg.

Forrás:

• UC Berkeley News Center 2011.06.16.