Medzinárodný tím astronómov identifikoval doteraz najjasnejší prípad slapového roztrhania hviezdy v histórii pozorovaní.
Udalosť s označením J2245+3743, ktorú spôsobil zánik mimoriadne hmotnej hviezdy v blízkosti supermasívnej čiernej diery, uvoľnila energiu porovnateľnú s desaťmiliardnásobkom celkového výkonu Slnka počas jeho života. Vedci pritom jav pôvodne považovali za bežnú anomáliu. Píšu o tom aj Seznam Zprávy.
Objekt prvýkrát zaznamenal v roku 2018 robotický systém ZTF (Zwicky Transient Facility), ktorý automaticky vyhľadáva zmeny jasnosti na nočnej oblohe. Počiatočná spektrálna analýza pomocou Haleovho teleskopu neukázala žiadne výnimočné vlastnosti, a tak bol úkaz zaradený do katalógov bez ďalšieho skúmania. Situácia sa zmenila až v roku 2023, keď si tím pod vedením Matthewa J. Grahama z Caltechu všimol, že objekt ani po piatich rokoch výrazne nestratil na jasnosti.
Nasledovalo detailné pozorovanie pomocou výkonnejších prístrojov na Keckovom observatóriu na Havaji. Až tieto merania odhalili skutočnú vzdialenosť zdroja – svetlo z galaxie k nám letelo približne 10 miliárd rokov. Kombinácia vysokej zdanlivej jasnosti a extrémnej vzdialenosti potvrdila, že ide o energeticky najsilnejší jav svojho druhu, aký bol kedy zaznamenaný. V maxime dosahoval svietivosť 10 biliónov Sĺnk.
Mechanizmus slapového roztrhania
Podstatou javu je fyzikálny proces, pri ktorom sa hviezda dostane do kritickej blízkosti supermasívnej čiernej diery. Gravitačné sily pôsobiace na bližšiu stranu hviezdy sú podstatne silnejšie než sily na odvrátenej strane, čo vedie k deformácii a následnému roztrhaniu telesa. Časť hmoty je odvrhnutá, zatiaľ čo zvyšok formuje akrečný disk okolo čiernej diery, kde sa trením zahrieva na extrémne teploty a žiari.
V prípade J2245+3743 však bežné modely nestačili na vysvetlenie nameraného množstva energie. Vladimír Karas z Astronomického ústavu AV ČR uvádza, že bežné výbuchy supernov sú energeticky o niekoľko rádov slabšie. Výpočty autorov štúdie, publikovanej v časopise Nature Astronomy, naznačujú, že roztrhaná hviezda musela byť mimoriadne hmotná – odhadom 30-krát ťažšia ako naše Slnko.
Vedci predpokladajú, že k udalosti došlo v špecifickom prostredí aktívneho galaktického jadra. Hustý disk plynu a prachu v okolí čiernej diery pravdepodobne umožnil hviezde nabrať veľkú hmotnosť („vykŕmiť sa“) predtým, než došlo k jej deštrukcii.
Efekt dilatácie času
Pozorovanie takto vzdialenej udalosti ovplyvňuje kozmologická expanzia vesmíru. Rozpínanie priestoru spôsobuje nielen červený posun svetla, ale aj takzvanú dilatáciu času. Z pohľadu pozorovateľa na Zemi sa dej javí spomalene.
Matthew Graham vysvetľuje: „Ako svetlo putuje expandujúcim priestorom, jeho vlnová dĺžka sa naťahuje, rovnako ako samotný čas.“ Sedem rokov pozorovaní na Zemi tak zodpovedá len približne dvom rokom v samotnej galaxii J2245+3743. Tento efekt umožňuje astronómom študovať priebeh pohlcovania hviezdy v dlhšom časovom úseku a s väčším detailom. Podľa Grahama proces stále nie je ukončený a astronómovia očakávajú ďalšie zjasnenia, keď zvyšky hviezdy narazia do okolitého materiálu.
Budúcnosť patrí robotickým teleskopom
Identifikácia tohto javu potvrdzuje trend prechodu astronómie na automatizované spracovanie veľkých objemov dát. Systémy ako ZTF alebo pripravované Observatórium Very C. Rubinovej dokážu každú noc zaznamenať milióny zmien na oblohe. Úlohou vedcov sa tak stáva filtrovanie a interpretácia anomálií, ktoré vyberie umelá inteligencia. Očakáva sa, že s nástupom novej generácie prehliadkových teleskopov sa detekcia podobných extrémnych javov stane bežnou súčasťou výskumu vesmíru.
