Wykorzystując nowe dane z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i obserwatorium Swift, a także europejskiego teleskopu XMM-Newton, zespół badaczy poczynił istotne postępy w zrozumieniu, jak — i kiedy — supermasywna czarna dziura pozyskuje, a następnie pochłania materię ze swojego otoczenia.
Powyższa wizja artystyczna przedstawia gwiazdę, która została częściowo rozerwana przez taką czarną dziurę w układzie znanym jako AT2018fyk. Supermasywna czarna dziura w AT2018fyk — o masie około 50 milionów razy większej niż masa Słońca — znajduje się w centrum galaktyki znajdującej się około 860 milionów lat świetlnych od Ziemi.
W toku badań naukowcy ustalili, że gwiazda znajduje się na wysoce eliptycznej orbicie wokół czarnej dziury w AT2018fyk, tak że jej punkt najdalszego oddalenia od czarnej dziury jest znacznie większy niż jej najbliższy. Podczas największego zbliżenia siły pływowe z czarnej dziury wyciągają część materii z gwiazdy, tworząc dwa ogony pływowe gwiezdnych szczątków.
Ilustracja przedstawia punkt na orbicie wkrótce po częściowym zniszczeniu gwiazdy, gdy ogony pływowe nadal znajdują się w bliskiej odległości od gwiazdy. Później na orbicie gwiazdy oderwana od niej materia powraca do czarnej dziury i uwalnia energię, co prowadzi do dużego wzrostu jasności promieniowania rentgenowskiego występującego później na orbicie.
Proces ten powtarza się za każdym razem, gdy gwiazda powraca do punktu największego zbliżenia, co ma miejsce mniej więcej co 3,5 roku. Ilustracja przedstawia gwiazdę podczas jej drugiej orbity i dysk emitującego promieniowanie rentgenowskie gazu wokół czarnej dziury, który powstaje jako produkt uboczny pierwszego spotkania pływowego.
Naukowcy zwrócili uwagę na AT2018fyk w 2018 r., gdy optyczne badanie naziemne ASAS-SN wykryło, że układ stał się znacznie jaśniejszy. Po zaobserwowaniu jej za pomocą teleskopów NICER, Chandra oraz XMM-Newton, naukowcy ustalili, że wzrost jasności nastąpił w wyniku „rozerwania pływowego”, czyli TDE, które oznacza, że gwiazda została całkowicie rozerwana i częściowo pochłonięta po przelocie zbyt blisko czarnej dziury.
Gdy materia ze zniszczonej gwiazdy zbliżyła się do czarnej dziury, stała się gorętsza i wytworzyła promieniowanie rentgenowskie i ultrafioletowe (UV). Następnie sygnały te zanikły, co zgadza się z teorią, że z gwiazdy nie pozostało nic, co czarna dziura mogłaby strawić.
Jednak około dwa lata później promieniowanie rentgenowskie i ultrafioletowe z galaktyki stało się znacznie jaśniejsze. Oznaczało to, według astronomów, że gwiazda prawdopodobnie przetrwała początkowe przechwycenie grawitacyjne przez czarną dziurę, a następnie weszła na wysoce eliptyczną orbitę z czarną dziurą. Podczas drugiego bliskiego podejścia do czarnej dziury, więcej materii zostało oderwane i tym samym wytworzyło więcej promieni rentgenowskich i ultrafioletowych.
Na podstawie tego, czego dowiedzieli się o gwieździe i jej orbicie, zespół astronomów przewidział, że drugi posiłek czarnej dziury zakończy się w sierpniu 2023 r. i złożył wniosek o czas obserwacji na obserwatorium Chandra, aby to sprawdzić. Obserwacje przeprowadzone 14 sierpnia 2023 r. rzeczywiście pokazały wyraźny znak, że karmienie czarnej dziury dobiega końca wraz z nagłym spadkiem intensywności promieni rentgenowskich. Naukowcy uzyskali również lepszą ocenę tego, ile czasu zajmuje gwieździe ukończenie orbity i przewidzieli przyszłe czasy posiłków dla czarnej dziury.