300 miljoonan valovuoden päässä sijaitseva SDSS1335+0728 -galaksi pitää sisällään keskustassaan mustan aukon nimeltä Ansky. Pitkän passiivisuuden jälkeen se on alkanut lähettää X-säteitä, joiden intensiivisyys on ennenkuulumaton. Ensimmäiset säteet havaittiin vuoden 2019 lopulla, mikä merkitsi uuden havaintojakson alkua.
Taiteellinen esitys Ansky-mustan aukon ympärillä olevasta akreetiolevystä ja sen vuorovaikutuksesta pienen taivaankappaleen kanssa.
Luotto: Euroopan avaruusjärjestö
Luotto: Euroopan avaruusjärjestö
Tutkijat ovat käyttäneet useita avaruusteleskooppeja, kuten ESA:n XMM-Newtonia ja NASA:n Swiftia, seuratakseen Anskyn kehitystä. Tiedot paljastavat lähes jaksollisia purkauksia (QPE), joiden energia ja kesto ovat poikkeuksellisia. Nämä ilmiöt, joita ei vielä täysin ymmärretä, saattavat kyseenalaistaa nykyiset mallit mustien aukkojen aineen akretoinnista.
Kansainvälinen tiimi, jota johtaa Lorena Hernández-GarcÃa, on julkaissut tuloksensa Nature Astronomy -lehdessä. Havaintoihin perustuen Ansky ei ole tuhonnut tähteä muodostaakseen akreetiolevyään. Sen sijaan ympäröivä kaasu saattaa suoraan ruokkia mustaa aukkoa, aiheuttaen energiapurkauksia, jotka ovat X-säteiden lähde.
Anskyn purkaukset ovat kymmenen kertaa pidempiä ja kirkkaampia kuin muualla havaitut. Niiden noin 4,5 päivän jaksoisuus haastaa nykyiset selitykset. Tiimin jäsen Joheen Chakraborty korostaa, että nämä äärimmäiset ominaisuudet vievät teoreettiset mallit äärirajoilleen.
Tämä tutkimus avaa uusia näkökulmia QPE:iden muodostumiseen ja niiden yhteyteen gravitaatioaaltoihin. ESA:n LISA-mission, joka on suunniteltu 2030-luvulle, voisi havaita näitä aaltoja ja täydentää X-säteiden havaintoja. ESA:n astronomi Erwan Quintin korostaa näiden tietojen merkitystä mustien aukkojen käyttäytymisen ymmärtämisessä.
Anskya seurataan edelleen tarkasti astronomien toimesta. Sen kehitys voi paljastaa vielä tuntemattomia mekanismeja mustien aukkojen aktiivisuudesta. Tämä löytö muistuttaa, että universumissa on yhä ilmiöitä, jotka voivat yllättää jopa kokeneimmat tiedemiehet.
Mitkä ovat lähes jaksolliset purkaukset (QPE)?
QPE:t ovat X-säteitä, joita tietyt mustat aukot lähettävät säännöllisin välein. Nämä tapahtumat ovat edelleen suurelta osin salaperäisiä. Ne saattavat johtua vuorovaikutuksesta pienen taivaankappaleen ja mustan aukon akreetiolevyn välillä.
QPE:t kestävät yleensä muutaman tunnin ja toistuvat muutaman päivän tai viikon välein. Kuitenkin Ansky näyttää purkauksia, jotka ovat kymmenen kertaa pidempiä ja energisempiä, mikä viittaa erilaisiin mekanismeihin. Tutkijat pohtivat akreetiolevyssä tapahtuvia iskuja tai gravitaatiohäiriöitä.
Näiden ilmiöiden tutkiminen voisi valaista mustien aukkojen dynamiikkaa ja niiden ympäristöä. QPE:t voisivat myös liittyä gravitaatioaaltoihin, tarjoten uuden tavan tutkia universumia.
Kuinka musta aukko voi 'herätä'?
Inaktiivinen musta aukko voi aktivoitua, kun se alkaa imeä materiaa. Tämä prosessi muodostaa akreetiolevyn, jossa kuumennettu kaasu lähettää voimakkaita säteilyjä. Anskyn tapauksessa aktivointi näyttää johtuvan ympäröivän kaasun vangitsemisesta eikä tähden tuhoamisesta.
Supermassiiviset mustat aukot, kuten Ansky, voivat vaihdella aktiivisten ja passiivisten vaiheiden välillä eri aikaskaalalla. Nämä siirtymät riippuvat saatavilla olevan aineen määrästä. Suoran heräämisen havainnointi on harvinaista ja arvokasta näiden syklien ymmärtämiseksi.
Tieteilijät käyttävät X-säteitä havaitsevia teleskooppeja näiden muutosten seuraamiseen. Anskyn tiedot voivat paljastaa, kuinka mustat aukot vaikuttavat isäntägalaksiinsa ja kuinka ne kehittyvät ajan myötä.