Astrofizičari su otkrili promjene u svjetlini svjetlosti promatrane na periferiji jedne od nama najbližih crnih rupa, koja se nalazi na udaljenosti od 9600 svjetlosnih godina od Zemlje.
Znanstvenike je zainteresirao binarni zvjezdani sustav MAXI J1820+070, koji je otkrio japanski rendgenski teleskop na Međunarodnoj svemirskoj postaji 2018. godine. Takvi binarni sustavi u pravilu sadrže zvijezdu male mase, sličnu našem Suncu, i puno kompaktniji objekt – to može biti bijeli patuljak, neutronska zvijezda ili crna rupa. MAXI J1820+070 sadrži crnu rupu najmanje 8 puta veću od mase našeg Sunca.
Krivulju svjetlosti koju su analizirali znanstvenici dobili su astro amateri tijekom gotovo godinu dana promatranja diljem svijeta. Zvijezda u MAXI J1820+070 jedna je od tri najsjajnije rendgenske zvijezde ikada opažene. To nije tako samo zato što je izuzetno blizu Zemlje, već i zato što se uspješno nalazi izvan ravnine naše galaksije Mliječni put. Budući da je ostao svijetao mnogo mjeseci, veliki broj ljudi ga je mogao promatrati.
Ali gotovo 3 mjeseca nakon početka baklje dogodilo se nešto neočekivano - činilo se da je svjetlosna krivulja prošla ogromnu modulaciju s periodom od oko 17 sati - primijećeno je udvostručenje svjetline na vrhuncu. Istodobno, nije bilo promjena u rasponu X-zraka. Iako su male kvazi-periodične vidljive modulacije uočene u prošlosti tijekom drugih izboja X-zraka, ništa slično nije primijećeno prije. Što je uzrokovalo tako neobično ponašanje?
Materijal iz zvijezde kompaktni objekt povlači u akrecijski disk spiralnog plina koji ga okružuje. Baklje nastaju kada se materijal u disku zagrije, nakupi na crnoj rupi i otpusti ogromne količine energije prije nego što pređe horizont događaja. Taj je proces kaotičan i vrlo varijabilan, s vremenskim rasponima koji variraju od milisekundi do mjeseci.
Kada ogromna X-zraka izađe iz vrlo bliske crne rupe i zatim ozrači okolnu materiju, posebice akrecijski disk, zagrijavajući ga na temperaturu od oko 10 tisuća K, njezino je zračenje u optičkom rasponu, posebice mi vidjeti emitirano svjetlo. Zato, kada se smanji intenzitet rendgenskog bljeska, smanjuje se i vidljivo svjetlo.
Postojalo je samo jedno moguće objašnjenje: ogroman protok rendgenskog zračenja ozračio je akrecijski disk i uzrokovao njegovu distorziju, što je omogućilo snažno povećanje površine, uslijed čega se povećao i protok svjetlosti. Ovakvo ponašanje već je primijećeno u binarnim sustavima X-zraka s masivnijim zvijezdama, ali nikada u sustavima s crnom rupom i zvijezdom male mase.
Astrofizičarima je poznato nekoliko desetaka binarnih sustava s crnim rupama u našoj Galaksiji, s masama u rasponu od 5-15 solarnih masa. Oni također rastu nakupljanjem tvari.
Pročitajte također:
- Crna rupa "Jednorog" možda je najmanja i najbliža Zemlji
- Crna rupa je odjednom potamnjela, a nitko ne zna zašto