Czasami zdarza się tak, że w pustce przestrzeni kosmicznej dochodzi do niespodziewanego spotkania dwóch obiektów. Jeżeli jeden zbliży się do drugiego za bardzo, mogą się zdarzyć złe rzeczy. Tak też było w przypadku pewnej gwiazdy, która nieświadoma niczego za bardzo zbliżyła się do masywnej czarnej dziury. Astronomowie, niczym funkcjonariusze wydziału śledczego właśnie zbadali szczątki tejże gwiazdy, które pozostały po tym spotkaniu.
Wszystko dzięki kosmicznym obserwatoriom rentgenowskim Chandra oraz XMM-Newton. To właśnie za ich pomocą astronomowie badali ilość azotu i węgla w pobliżu jednej z czarnych dziur. Wszystko wskazuje na to, że oba te pierwiastki w tym nietypowym otoczeniu powstały we wnętrzu gwiazdy, która została rozszarpana podczas zbyt bliskiego przelotu w pobliżu czarnej dziury.
Paradoksalnie, to właśnie te chemiczne pozostałości po gwieździe, jeżeli je dobrze zbadać, pozwolą naukowcom ustalić jakiego rodzaju gwiazda zbłądziła podczas swojej kosmicznej podróży w ciemną uliczkę prowadzącą ku osobliwości w centrum czarnej dziury.
Co do zasady nie jest to pierwszy tego typu przypadek. Od kilku lat astronomowie regularnie odkrywają lub obserwują sytuacje, w których grawitacja czarnej dziury rozrywa przelatującą w jej otoczeniu gwiazdę. Podczas takiego zdarzenia zazwyczaj dochodzi do silnego rozbłysku, który widzialny jest w szerokim zakresie promieniowania elektromagnetycznego. Opisywane tutaj zdarzenie, które skatalogowano pod numerem ASASSN-14li jest jednak nieco inne.
Warto tutaj zauważyć, że w momencie odkrycia, a było to już 9 lat temu, był to najbliższy nam przypadek rozerwania gwiazdy przez oddziaływania pływowe. Choć dzieląca nas od tego miejsca odległość to wciąż 290 milionów lat świetlnych, to jednak jest ona na tyle mała, że udało się zobaczyć szczątki gwiazdy stosunkowo wyraźnie. Po zastosowaniu teraz nowych modeli teoretycznych udało się jeszcze precyzyjniej ustalić ilość azotu i węgla w bezpośrednim otoczeniu czarnej dziury. Wszystko wskazuje na to, że podczas przelotu zderzeniu uległa gwiazda o masie trzykrotnie większej od masy Słońca. Jest to tym samym jedna z najmasywniejszych, jeżeli nie najmasywniejsza gwiazda, jakiej rozerwanie dotychczas udało się zaobserwować. Zważając na to, że masywne gwiazdy występują w przestrzeni kosmicznej znacznie rzadziej niż gwiazdy o niskiej masie, to jest to szczególnie cenne odkrycie.
Warto tutaj przypomnieć, że zaledwie kilka miesięcy temu astronomowie informowali o odkryciu zdarzenia, w którym rozerwaniu przez czarną dziurę uległa gwiazda o masie 14 mas Słońca. Jednak w tym przypadku nie wiadomo, czy za zagładę faktycznie odpowiadają oddziaływania pływowe, a i samą masę gwiazdy oszacowano jedynie na podstawie jasności rozbłysku, a nie analizy ilości materii w otoczeniu czarnej dziury. Potwierdzenie tego przypadku zajmie zatem jeszcze trochę czasu.
Co ważne, astronomowie widzieli już gwiazdy o zbliżonej masie do ASASSN-14li w gromadzie gwiazd zawierającej supermasywną czarną dziurę w centrum naszej galaktyki. Oszacowanie masy gwiazd rozrywanych przez czarne dziury może potencjalnie w przyszłości pomóc w identyfikacji gromad gwiazd w centrach innych galaktyk.
Do czasu tych badań istniało duże prawdopodobieństwo, że pierwiastki obserwowane w promieniowaniu rentgenowskim mogły pochodzić z gazu uwolnionego podczas poprzednich erupcji supermasywnej czarnej dziury. Jednakże obfitość analizowanych tutaj pierwiastków wydaje się pochodzić z pojedynczej gwiazdy.
W poprzedniej pracy opublikowanej w 2017 roku przez Chenwie Yanga z Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego w Hefei w Chinach wykorzystano dane w zakresie ultrafioletu z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, aby wykazać, że w ASASSN-14li występuje zwiększona zawartość azotu w porównaniu z węglem, ale Miller w danych rentgenowskich odkrył, że jest go znacznie więcej.
Źródło: 1