Oko 275 miliona svjetlosnih godina od Mliječne staze nalazi se pravi kosmički misterij.
Tamo, u srcu galaksije nazvane 1ES 1927+654, čuči supermasivna crna rupa čiji majmunski sjaj i hijinks godinama zbunjuju astronome.
Sada bismo konačno mogli imati objašnjenje za barem dio njegovog divljeg lošeg ponašanja: zvijezda bijeli patuljak u orbiti koja nesigurno skreće blizu ruba horizonta događaja crne rupe, tačke iza koje se nikakva materija više ne može vratiti.
Astronomi proučavaju
"Ovo bi bilo najbliže što znamo oko bilo koje crne rupe", kaže fizičarka Megan Masterson s Massachusetts Institute of Technology.
"Ovo nam govori da bi objekti poput bijelih patuljaka mogli živjeti vrlo blizu horizonta događaja relativno duže vremensko razdoblje."
Crne rupe same po sebi ne emitiraju svjetlost, ali supermasivne crne rupe u središtima galaksija često su okružene ogromnim oblacima materijala. Upravo taj materijal, zagrijan trenjem i gravitacijom dok se vrti u orbiti oko crne rupe, plamti svjetlošću.
Kada se ovo svjetlo promijeni, astronomi ga mogu proučavati kako bi otkrili koji bi se događaji mogli dogoditi u blizini crne rupe. Na primjer, znamo kako izgleda kada zvijezda u prolazu bude uhvaćena u gravitacijsko polje crne rupe i rastrgana da bi je s vremenom proždrijela.
Relativno skromna zvijer čija je masa oko miliona puta veća od mase Sunca, crna rupa u središtu 1ES 1927+654 izgledala je relativno normalno sve do 2018., kada je njezina okolna korona nestala s vidljivosti prije nego što je postupno posvijetlila na gotovo 20 puta više od prethodni luminozitet.
Ovo je bilo zbunjujuće. Jedna analiza je pokazala da bi to mogao biti rezultat preokreta pola crne rupe. Kako nikada prije nisu vidjeli ništa slično, naučnici su pazili na 1ES 1927+654 da vide događa li se još nešto vrijedno pažnje.
U junu 2022. nešto se dogodilo.
Podaci rendgenskih zraka koje je zabilježio svemirski teleskop XMM-Newton Evropske svemirske agencije pokazali su da je galaktička jezgra počela fluktuirati u svjetlini. Izlaz rendgenskih zraka crne rupe varirao je za oko 10 posto, na vremenskim skalama od oko 18 minuta.
Nije nepoznato ponašanje
Ovo nije nečuveno ponašanje crne rupe. Takve fluktuacije poznate su kao kvaziperiodične oscilacije, a njihov točan uzrok ili uzroci nisu poznati.
Međutim, 1ES 1927+654 samo je morao učiniti još čudnijim. Tokom dvije godine, vrijeme između fluktuacija suzilo se s oko 18 minuta na manje od sedam.
"Nikada nismo vidjeli ovako dramatičnu varijabilnost u brzini treptanja", kaže Masterson. "Ovo uopće nije ličilo na normalnu crnu rupu."
Pa što bi se u svemiru moglo događati? Kako bi to shvatili, istraživači su morali ispitati tragove: valnu duljinu svjetlosti i periodičnost titranja.
"Vidjeti nešto na rendgenskim zrakama već vam govori da ste prilično blizu crne rupe", kaže fizičarka Erin Kara s MIT-a. "Kada vidite varijabilnost na vremenskoj skali od minuta, to je blizu horizonta događaja, a prva stvar na koju mislite je kružno kretanje i može li nešto kružiti oko crne rupe."
Istraživači su pregledali dostupne scenarije i utvrdili da je najvjerojatnija opcija gusti objekt u materijalu koji kruži oko crne rupe, postupno se približavajući. Kako se njezina orbita smanjuje, vrijeme između bljeskova svjetlosti kao krugova crne rupe se skraćuje. To znači da ovaj objekt kruži oko horizonta događaja s polumjerom 4,2 puta većim od našeg Sunca u samo sedam minuta.
Izračuni tima pokazuju da je ovaj objekt vjerojatno zvijezda bijeli patuljak; to jest, kolabiranu jezgru zvijezde male mase koja je izbacila svoj vanjski materijal dok je umrla. Masa ovog objekta je oko 0,1 puta veća od mase Sunca, upakiran u sferu promjera između Zemlje i Mjeseca.
