O stea din galaxia LEDA 3091738 aflată la 300 de milioane de ani lumină s-a apropiat prea mult de gaura neagră supermasivă din centrul acestei galaxii și, conform astronomilor, în mai puțin de 6 ani ar putea fi complet distrusă de aceasta, transmite luni Space.com.

Conform studiului publicat de astronomi în numărul din 6 mai al The Astrophysical Journal, gaura neagră supermasivă numită neoficial 'Ansky' este orbitată de un obiect de cu o masă mult mai mică. Acest nume este derivat din numele de catalog al găurii negre, ZTF10acnsky, după ce activitatea sa a fost observată în cadrul Zwicky Transient Facility, pe Telescopul Samuel Oschin de la Observatorul californian Palomar în 2019.

Conform studiului, Ansky produce erupții de raze X cu o periodicitate de aproximativ 4 zile și jumătate, iar fiecare erupție durează o zi și jumătate după care se oprește și ciclul se reia. Astronomii numesc acest fenomen 'erupții cvasi-periodice' (QPE). Până în prezent au fost descoperite doar 8 surse de QPE în întregul Univers cunoscut, iar gaura neagră Ansky produce cele mai energetice erupții dintre cele opt.

Aceste observații au fost realizate de o echipă de astronomi coordonată de Joheem Chakraborty, cercetător la Massachusetts Institute of Technology. Echipa de astronomi a avut acces la instrumentul NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) ce este amplasat pe exteriorul Stației Spațiale Internaționale (ISS) precum și la telescopul spațial XMM-Newton, aparținând Agenției Spațiale Europene.

'Aceste QPE sunt fenomene misterioase și extraordinar de interesante', a declarat Joheem Chakraborty. 'Unul dintre cele mai interesante aspecte sunt legate de natura cvasi-periodică a acestor fenomene. Încă lucrăm la metodologiile și cadrul de care avem nevoie pentru a înțelege ce produce aceste fenomene, iar proprietățile neobișnuite ale lui Ansky ne ajută să îmbunătățim aceste unelte', a mai susținut el.

Gaura neagră supermasivă Ansky are o masă de ordinul unui milion de sori. Ea este înconjurată de un așa-numit disc de acreție, care este un tor de gaze fierbinți care se învârt în jurul găurii negre, așteptând să fie consumate. Între timp, un obiect de masă stelară obitează foarte aproape de această gaură neagră și trece periodic prin discul de acreție. În acele momente, unde de șoc străbat acest discul de acreție iar temperatura gazelor crește în apropierea punctului de intrare al stelei. Gazele fierbinți sunt expulzate din calea orbitală a stelei, producându-se niște uriașe erupții de materii superfierbinți ce sunt proiectate în spațiu. Încălzirea acestor gaze expluzate din discul de acreție produce fenomenul QPE.

'În majoritatea sistemelor QPE, o gaura neagră supermasivă probabil că dislocă materie dintr-o stea aflată pe o orbită prea apropiată, generând un disc mai mic, foarte apropiat de ea', susține Lorena Hernández-García de la Universitatea din Valparaiso, Chile. Ea a condus echipa de astronomi care a descoperit gaura neagră Ansky în 2019. 'În cazul lui Ansky, noi credem că discul este mult mai mare și poate include obiecte mai îndepărtate, generând intervalele de timp mai lungi pe care le observăm'.

Echipa coordonată de Chakraborty a observat gaura neagră Ansky cu dispozitivul NICER de 16 ori pe zi în perioada mai - iulie 2024, monitorizând periodicitatea erupțiilor și orice modificări ale acestei periodicități. După ce au adăugat datele obținute de la telescopul spațial european XMM-Newton, astronomii au descoperit că obiectul din apropierea lui Ansky este o stea care își trăiește ultimele clipe.

Energia orbitală a stelei este suficientă pentru a încălzi gazul din discul de acreție al găurii negre și apoi produce erupții ale unei mase de materie echivalentă planetei Jupiter la viteze de până la 15% din viteza luminii. De fiecare dată când steaua plonjează prin discul de acreție și produce fenomenul QPE, pierde o parte din energia orbitală, ceea ce o face să se apropie din ce în ce mai mult de gaura neagră.

Presupunând că această stea are aceeași masă ca și Soarele, se vor mai produce aproximativ 400 de fenomene QPE, într-un interval de timp de 2000 de zile, sau 5 până la 6 ani, până când steaua își va pierde întreaga energie orbitală. În cadrul acestui proces, orbita ei se micșorează, iar frecvența de producere a erupțiilor QPE va crește, până când steaua va fi complet distrusă de forțele gravitaționale mareice ale găurii negre. Dacă steaua are masa mai mare decât Soarele, atunci va supraviețui o perioadă mai lungă de timp.

În ambele cazuri, micșorarea orbitei acestei stele, corelată cu o frecvență mai ridicată de producere a erupțiilor QPE, vor putea fi observate în următorii ani. Modificarea frecvenței de producere a fenomenelor QPE va face posibilă și calcularea cu precizie a masei stelare.

'Vom observa gaura neagră Ansky cât de mult vom putea. Încă suntem la începutul înțelegerii fenomenelor QPE. Avem foarte multe de învățat', a mai susținut Chakraborty.

Instrumentele NICER și XMM-Newton vor continua să monitorizeze gaura neagră, adunând datele necesare pentru a estima când steaua respectivă își va pierde energia orbitală și va fi consumată de Ansky. Atunci când acest ultim act se va produce, va fi eliberată o cantitate colosală de energie, iar astronomii vor putea observa, în timp real, întregul proces de distrugere a unei stele.AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Ada Vîlceanu)