Na obrobju oddaljene galaksije je nenadoma zasijalo nekaj, česar tam dejansko ne bi smelo biti ...
Nasin observatorij Neil Gehrels Swift je zaznal izjemno redek dogodek, pri katerem je velikanska črna luknja daleč od središča svoje galaksije raztrgala in začela požirati zvezdo. Astronomi so jo opisali kot nekakšno osirotelo oziroma tavajočo črno luknjo, saj leži več kot 30.000 svetlobnih let od galaktičnega jedra, kjer običajno prebivajo takšni orjaki. Doslej še nobenega podobnega dogodka niso potrdili tako daleč od središča galaksije.
"Takšne dogodke, pri katerih črna luknja raztrga zvezdo, smo iskali prav zato, da bi našli sicer nevidne supermasivne črne luknje, ki tavajo zunaj galaktičnih jeder, kjer jih običajno pričakujemo," je pojasnil Robert Stein z univerze Maryland in Nasinega centra Goddard. Odkritje je po njegovih besedah potrdilo, da lahko astronomi s to metodo odkrijejo še več podobnih skritih velikanov.
Astronomi so opazovali izjemno svetel izbruh, ki je nastal, ko se je zvezda preveč približala črni luknji. Njena silovita gravitacija je povzročila tako imenovani dogodek plimskega raztrganja. Zvezdo so raztrgale razlike v gravitacijski sili, njeni ostanki pa so se segreli in začeli krožiti okoli črne luknje. Črna luknja, odgovorna za kozmični izbruh, ima približno milijonkrat večjo maso od Sonca. Prve znake njenega obstoja je novembra 2025 zaznal sistem Zwicky Transient Facility oziroma ZTF, ki z observatorija Palomar v Kaliforniji sistematično išče nenadne spremembe svetlosti na nebu.
Dogodek se je zgodil v galaksiji, oddaljeni približno 750 milijonov svetlobnih let. To pomeni, da je svetloba, ki jo danes zaznavajo teleskopi, proti Zemlji potovala približno tri četrt milijarde let. ZTF vsako noč zazna približno pol milijona različnih bliskov in sprememb na nebu. Med to ogromno količino podatkov je novi algoritem umetne inteligence samodejno prepoznal izbruh, ki je spominjal na raztrganje zvezde, čeprav je bil njegov položaj na robu galaksije izjemno nenavaden.
Izbruh je bil nekaj mesecev tako močan, da je v ultravijolični svetlobi zasenčil celotno gostiteljsko galaksijo. Začasno je oddajal toliko svetlobe kot približno deset milijard Sonc. Dogajanje so nato spremljali še z drugimi teleskopi, med drugim z observatorijem SOAR v Čilu. Analiza svetlobnega spektra je razkrila značilnosti, ki so podprle domnevo, da astronomi opazujejo smrt zvezde v bližini črne luknje.
Nasin Swift je dodal podatke v valovnih dolžinah, ki jih teleskopi na Zemlji zaradi ozračja težje zaznavajo. Njegov ultravijolični in optični teleskop UVOT je izmeril temperaturo izbruha, ki je dosegala približno 30.000 stopinj Celzija. "Kombinacija vseh podatkov nam je omogočila, da smo izključili druge razlage in z veliko gotovostjo potrdili dogodek plimskega raztrganja, kljub njegovemu nenavadnemu položaju," je povedal Jonathan Carney z univerze Severne Karoline v Chapel Hillu, ki je opravil prve spektroskopske meritve izbruha.
Skoraj vsaka velika galaksija ima v svojem središču supermasivno črno luknjo. Večino časa so te temne velikanke razmeroma mirne in jih je težko opaziti, toda približno enkrat na 100.000 let lahko zvezda zaide preblizu in jo njihova gravitacija raztrga. Ker je takšen dogodek v posamezni galaksiji izjemno redek, astronomi hkrati opazujejo milijone galaksij. Sedanje raziskave vsako leto odkrijejo približno 30 primerov raztrganja zvezd nekje v vesolju.
Do leta 2024 so bili vsi znani primeri opaženi v galaktičnih jedrih. Deloma zato, ker so jih astronomi iskali predvsem tam, saj so bile vse znane supermasivne črne luknje umeščene v središča galaksij. Nato so raziskovalci opazili značilne znake raztrganja zvezde približno 2600 svetlobnih let od središča druge galaksije. Odkritje je znanstvenike spodbudilo, da so začeli sistematičneje pregledovati tudi galaktična obrobja.
Novi primer je precej bolj ekstremen. Črna luknja leži več kot 30.000 svetlobnih let od središča svoje sedanje gostiteljske galaksije, zato se je pojavilo vprašanje, kako se je znašla tako daleč od kraja, kjer bi jo astronomi pričakovali. Stein meni, da je morala prvotno nastati v središču neke galaksije, vendar ne tiste velike galaksije, na katere robu jo danes opazujejo. Njena sedanja gostiteljica ima verjetno še vedno svojo osrednjo supermasivno črno luknjo, tavajoča pa bi lahko izvirala iz manjše galaksije, ki se je združila z večjo.
Raziskovalci ponujajo dve mogoči razlagi. Po prvi so se združile najmanj tri galaksije. Med gravitacijskim prerivanjem njihovih osrednjih črnih lukenj bi bila najlažja med njimi lahko izstreljena proti obrobju nastale galaksije. Po drugi razlagi proces združevanja še vedno poteka. Manjša pritlikava galaksija bi lahko tonila v večjo, skupaj z njo pa bi se premikala tudi njena osrednja črna luknja. Ena izmed zvezd pritlikave galaksije bi med tem prešla preblizu in postala njen plen. Prav raztrgana zvezda je tako osvetlila črno luknjo, ki bi brez takšnega naključnega dogodka ostala nevidna."Nadaljnja odkritja bi lahko razkrila izvor te navidezno osirotele črne luknje," je dejal Stein.
Najpomembnejše vprašanje, na katerega želijo odgovoriti raziskovalci, je, kako pogoste so v resnici tavajoče črne luknje. Pri iskanju bo pomembno vlogo še naprej igral Swift, čeprav so bila njegova usmerjena znanstvena opazovanja z ultravijoličnim teleskopom UVOT in rentgenskim teleskopom XRT začasno prekinjena zaradi načrtovanega dviga orbite.
Observatorij je v vesolju že več kot 20 let, njegova prvotna glavna odprava pa je potekala med letoma 2004 in 2006. Zaradi upora redkih delcev v zgornjih plasteh ozračja se njegova orbita počasi znižuje, zato je bila julija 2026 izstreljena posebna robotska odprava, ki naj bi ga dvignila na večjo višino in mu podaljšala življenjsko dobo. Ko bo Swift znova začel običajna opazovanja, bo lahko nadaljeval iskanje črnih lukenj na nepričakovanih mestih.
