Byla pozorována světelná ozvěna rentgenové erupce z jádra galaxie. Když byla hvězda zatahována do černé díry, byl její materiál vstříknut do akrečního disku černé díry, což způsobilo náhlý výbuch záření. Výsledná emise rentgenového erupce byla pozorována, když zasáhla lokální hvězdné plyny a vytvořila světelnou echo. Tato událost nám dává lepší představu o tom, jak jsou hvězdy konzumovány supermasivními černými dírami, a poskytuje metodu pro mapování struktury galaktických jader. Vědci nyní věří, že mají observační důkazy pro nepolapitelné molekulární torus to je myšlenka obklopit aktivní supermasivní černé díry.
Světelné ozvěny ze vzdálených galaxií byly pozorovány již dříve. Ozvěny ze supernovy, ke které došlo před 400 lety (což je nyní pozorováno jako zbytky supernovy SNR 0509-67,5), byly na Zemi pozorovány teprve poté, co se emise supernovy odrazily od galaktické hmoty. Je to poprvé, kdy byly pozorovány energetické emise z náhlého přílivu hmoty do supermasivního akrečního disku s černou dírou, které odrážely plyny uvnitř galaktických jader. To je hlavní krok k pochopení toho, jak hvězdy spotřebovávají supermasivní černé díry. Navíc se ozvěna chová jako světlomet, zvýrazňuje tmavou hvězdnou hmotu mezi hvězdami a odhaluje strukturu, kterou jsme nikdy předtím neviděli.
Tento nový výzkum provedl mezinárodní tým vedený Stefanie Komossa z Institutu Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku v Garchingu v Německu s využitím dat ze Sloan Digital Sky Survey. Komossa přirovnává toto pozorování k osvětlení temného města ohňostrojem:
“Studovat jádro normální galaxie je jako dívat se na panorama New Yorku v noci při výpadku energie: O budovách, silnicích a parcích se toho moc nedozvíte. Situace se mění například během zobrazení ohňostroje. Je to úplně stejné, když náhlý výbuch vysokoenergetického záření osvětlí galaxii.“- Stefanie Komossa
Silný rentgenový záblesk, jako je toto, může být velmi obtížně pozorovatelný, protože se jedná o krátkodobé emise, ale obrovské množství informací lze získat pozorováním takové události, pokud jsou astronomové dostatečně rychle. Analýzou údajů o stupni ionizace a rychlosti ve spektroskopických emisních liniích ozvěnového světla byli fyzici Maxe Plancka schopni odvodit polohu světlice. Uvnitř emisních linií jsou kosmické „otisky prstů“ atomů u zdroje emise, které je vedou do galaktického jádra, kde se předpokládá, že žije supermasivní černá díra.
Standardní model pro galaktická jádra (a.k.a. sjednocený model aktivních galaxií) předpovídat „molekulární torus“ obklopující disk s černou dírou. Zdá se, že tato nová pozorování galaxie s názvem SDSSJ0952 + 2143 ukazují, že rentgenová erupce byla odrazena galaktickým molekulárním torusem (se silnými emisními liniemi železa). Toto je poprvé, kdy byla přítomna možná torus, a pokud bude potvrzeno, astrofyzici budou mít své pozorovací důkazy o této teoretické možnosti, což posílí standardní model. A co víc, použití vzplanutí diskrétních disků může vědcům pomoci při mapování struktury jiných molekulárních torusů.
Posílení pozorování ozvěny rentgenového záření z torusu je možnost vidět proměnné infračervené emise. Tato emise znamená „poslední volání o pomoc“ tím, že se zaprášený mrak rychle zahřeje dopadajícími rentgenovými paprsky. Prach bude brzy odpařen.
Ale jak vědí, že to byla hvězda, která upadla na akreční disk? Kromě silných železných čar existují i zvláštní čáry emisí vodíku, které ještě nikdy nebyly vidět. To je silný důkaz, že to jsou trosky hvězdy, které se dostaly příliš blízko k černé díře a zbavily vodík.
Ačkoli rentgenová erupce ustoupila, galaxie je nadále pozorována rentgenovou družicí Chandra. Jsou pozorovány slabé, ale měřitelné rentgenové emise, což možná znamená, že hvězda je stále přiváděna na akreční disk. Zdá se možné, že měření této slabé emise může být také užitečné, což vědcům umožňuje pokračovat v mapování molekulárního torusu dlouho po ukončení počáteční silné rentgenové emise.
Zdroje: arXiv, Institut Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku
