Astronomer var vidne til en kosmisk begivenhed af hidtil uset intensitet. Observationen tyder på, at et sort hul sprængte en massiv stjerne og frigav en mængde energi, der var væsentligt større end en standard supernova.
Mens rivningen af en stjerne ved et sort hul allerede er en rekordstor milepæl, lover forskernes efterfølgende opdagelser at blive endnu mere imponerende for videnskaben.
Sorte huller er anerkendt som nogle af de mest ødelæggende enheder i kosmos, og astronomiforskere har netop været vidne til en hidtil uset episode af himmelsk aggression. Et nyligt identificeret fænomen peger på, at et sort hul går i opløsning af en kæmpe stjerne, hvilket forårsager et udbrud så intenst, at det oversteg alle eksplosioner som følge af kollaps af stjerner, der allerede er katalogiseret.
Officielt navngivet AT2024wpp og kendt som Whippet, udsendte denne kosmiske begivenhed i en kort periode energi svarende til 400 milliarder sole. Denne størrelsesorden placerer den som betydeligt kraftigere end en konventionel supernova og mere lysende end nogen eksplosion, der nogensinde er registreret som følge af stjernernes kollaps.
Forskernes hypotese er, at eksplosionen blev udløst, da en massiv stjerne kom for tæt på et sort hul. Sidstnævntes kolossale tyngdekraft deformerede og desintegrerede stjernen og kanaliserede en del af dens stof til en glødende skive. Da fragmenterne spiralerede mod midten, frigav de kraftige røntgenstråler og genererede en stærk strøm af gas fra tidligere udstødt stjernestof.
Daniel Perley, lektor i astrofysik ved Liverpool John Moores University og hovedforfatter af forskningen, rapporterede scenariet under det årlige møde i American Astronomical Society: “Vi identificerede, hvad vi tolker som et sort hul, der slutter sig til en massiv ledsagerstjerne, der går i opløsning til en disk, der nærer det sorte hul. Dette er en usædvanlig og bemærkelsesværdig begivenhed.”
Udforsker karakteren af den mest kraftfulde kosmiske eksplosion, der nogensinde er set
Astronomieksperter havde allerede dokumenteret ødelæggelsen af stjerner ved sorte huller, fænomener kendt som Tidal Rupture Events. Det, der dog adskiller Whippeten, er dens størrelse, hastighed og lysstyrke. Det falder også ind under den usædvanlige kategori af hurtige og lysende blå optiske transienter (LFBOT’er), karakteriseret ved intense emissioner af blåt og ultraviolet lys og en meget mere adræt forsvinden end traditionelle supernovaer.
Anna Ho, assisterende professor i astronomi ved Cornell University og medforfatter af forskningen, opdagede Whippet kort efter, at dens luminescens nåede planeten gennem Zwicky Transient Facility, der ligger ved Palomar Observatory i Californien. På mindre end 24 timer bekræftede både Liverpool-teleskopet på De Kanariske Øer og NASA’s Swift-satellit objektets intenst blå natur og emission af røntgenstråler.
Afstandsestimater af R. Michael Rich fra UCLA og Yu-Jing Qin fra Caltech afslørede, at eksplosionens energetiske størrelse var uforenelig med en typisk supernovas. Den overdrevne varme og den accelererede udvikling af begivenheden indikerede alternativt, at en stjerne blev revet fra hinanden og indtaget et sort hul.
Perley sagde: “Selvom der var mistanke om arten af begivenheden, var dens omfang svimlende. Den viste sig at være langt mere energisk end nogen lignende hændelse og overgik alle eksplosioner, der tidligere var identificeret som følge af stjernernes kollaps.”
Perley tilføjede, at “fænomener som dette ikke kun hjælper med at lokalisere sorte huller, men tilbyder også en ny metode til at forstå, hvor de opstår, hvordan de udvikler sig, og hvilken fysik der styrer dem.”
Hvordan chokbølger afslører stjernens dramatiske afslutning
Whippet bragte også et element frem i lyset, som sjældent kan observeres direkte af astronomer: den usynlige gas, der omgav den dødsdømte stjerne. En chokbølge rejste med cirka en femtedel af lysets hastighed og kolliderede med tætte stoffer i nærheden, før den forsvandt brat efter cirka seks måneder. Forskere udleder, at chokket opløste sig ved at støde på enden af en gasboble, som stjernen havde frigivet før dens fuldstændige opløsning.
Gassen til stede i området bidrog til, at det sorte huls absorptionsproces blev et lysende skue. Skiven omkring det sorte hul genererede røntgenstråler og en kraftig gas-“vind”, som kolliderede med stjernens tidligere emissioner. Denne interaktion frembragte den blå optiske og ultraviolette lysstyrke, der blev observeret indledningsvis, efterfulgt af radio- og millimetersignaler senere.
Ubesvarede spørgsmål, der fascinerer det videnskabelige samfund
Et af de mest ejendommelige tegn dukkede først op efter begyndelsen af fænomenets spredningsfase. Primære analyser udført af Keck og Magellan Observatorierne sammen med Very Large Telescope afslørede praktisk talt ingen identificerbare kemiske spor. Senere blev der bemærket svage spor af brint og helium. Især helium bevægede sig mod Jorden med hastigheder på over 6.000 kilometer i sekundet, hvilket tyder på overlevelsen af en tæt struktur fra den første eksplosion.
Forskerne mener, at dette kunne repræsentere en strøm af stof løsrevet fra midten af stjernen, da det sorte hul sønderdelte den. En endnu mere hypotetisk teori antyder, at et andet himmellegeme i systemet, muligvis en tredje stjerne, blev ramt af strømmen af partikler og røntgenstråling fra det sorte hul.
