O echipă de astronomi a anunțat descoperirea unei emisii neobișnuite care a fost provocată de o gaură neagră care devorează o stea din vecinătate, un eveniment de distrugere mareică (TDE) cu atât mai special cu cât gaura neagră implicată pare să facă parte din categoria evazivă a găurilor negre de 'masă intermediară', o clasă de obiecte, aflate între găurile negre supermasive și cele de masă stelară, care îi pune în încurcătură pe astronomi de zeci de ani, transmite joi Space.com.

Evenimentele de distrugere mareică se produc atunci când stelele se apropie prea mult de găurile negre supermasive aflate în nucleele galactice, iar forța gravitațională enormă a acestor titani cosmici comprimă corpul stelar pe orizontală în timp ce îl întinde pe verticală. Acest fenomen de 'spaghetificare' transformă steaua într-un inel de materie înfășurată în jurul găurii negre. O parte din materia ajunge în gaura neagră după ce trece de orizontul evenimentului în timp ce o altă parte este proiectată în spațiu la viteze apropiate de cea a luminii sub forma unor jeturi de înaltă energie. Astfel de evenimente pot dura sute de zile sau chiar ani până se încheie.

Această emisie, identificată drept AT2022zod, a fost observată în octombrie 2022 și a durat mai mult de o lună. Originea sa este galaxia SDSS J105602.80+561214.7, localizată la aproximativ 1,5 miliarde de ani lumină distanță de Soare. Surprinzător a fost faptul că acest eveniment TDE s-a produs la aproximativ 10.000 de ani lumină de centrul acestei galaxii, unde se află o gaură neagră supermasivă. Acesta a fost primul indiciu că această emisie optică nu este rezultatul activității găurii negre supermasive centrale, ci a unei găuri negre de masă intermediară.

'AT2022zod are caracteristicile unei TDE, o erupție pe care o observăm atunci când o stea este sfâșiată prin interacțiunea cu o gaură neagră. Aceste evenimente nu sunt, în general, frecvente, dar, din moment ce ne așteptăm la o gaură neagră supermasivă în centrul aproape fiecărei galaxii, este de așteptat ca evenimentele TDE să fie observate în centrul galaxiei gazdă', a declarat pentru Space.com liderul echipei, Kristen Dage, de la Universitatea Curtin din Australia.

Atunci când sunt observate la distanțe atât de mari, astfel de evenimente durează în general sute de zile, ceea ce face ca durata de puțin peste o lună a evenimentului AT2022zod, din 13 octombrie până în 18 noiembrie, să fie extrem de neobișnuită. 'Ne-a intrigat combinația dintre faptul că este găzduită de o galaxie eliptică, faimoasă pentru populații mari de roiuri stelare, în timp ce este nenucleară și are o durată scurtă, și credem că la originea ei s-ar putea afla una dintre evazivele găuri negre cu masă intermediară care ar putea exista în afara centrului galaxiei și, mai important, deschide o nouă cale pentru a le căuta și studia', a continuat Dage.

Se crede că găurile negre supermasive au mase de milioane sau miliarde de ori mai mari decât Soarele, în timp ce găurile negre cu masă stelară, care se formează din stele masive care mor, se crede că au mase de la trei la mai multe sute de ori mai mari decât Soarele. Aceasta clasificare lasă un spațiu enorm între aceste două tipuri de găuri negre, spațiu în care se crede că se află găurile negre cu masă intermediară.

Deoarece se crede că găurile negre supermasive cresc prin lanțuri de fuziune între găuri negre cu masivitate din ce în ce mai mare, este rezonabil să presupunem că găurile negre cu masă intermediară joacă un rol cheie în acest proces de creștere. Aceasta înseamnă că găurile negre din acest interval de masă ar trebui să fie omniprezente în cosmos, totuși astronomilor le-a fost foarte greu să le descopere.

'Cred că este foarte dificil să exagerăm cât de slabi suntem la găsirea găurilor negre cu masă intermediară. Suntem excelenți la găsirea găurilor negre supermasive și, datorită detectorilor de unde gravitaționale LIGO-Virgo-Kagra, ne perfecționăm tehnica de identificare a găurilor negre cu masă stelară, dar aș putea număra pe degete numărul de candidați la găuri negre de masă intermediară care au ajuns la un fel de consens în cadrul comunității astronomice', a spus Dage. 'Până în acest moment, se știe că există TDE-uri de la găurile negre intermediare, dar sunt foarte dificil de observat. De cele mai multe ori sunt umbrite de alte activități din regiunea centrală a galaxiei'.

Astronomii pot distinge între evenimentele TDE cauzate de găurile negre intermediare și cele generate atunci când găurile negre supermasive distrug stelele, datorită locației în care apar și duratei acestor evenimente.

'Cu înțelegerea noastră actuală a comportamentului TDE, știm că durata evenimentului se scalează în funcție de masa găurii negre, așadar, dacă toate celelalte lucruri sunt egale, intervalele de timp mai scurte indică găuri negre cu masă mai mică', a spus Dage. 'Ceea ce m-a convins că AT2022zod este special a fost atunci când l-am comparat cu alte astfel de evenimente la distanțe similare sau cu galaxii gazdă similare și nu s-a încadrat în același comportament'.

Descoperirea acestui eveniment de distrugere mareică dintr-o sursă aflată la distanță față de nucleul galactic ar putea dezvălui, de asemenea, mai multe despre mediul ocupat de această gaură neagră cu masă intermediară. De exemplu, este destul de evident că aceste evenimente sunt mult mai susceptibile să apară în regiuni în care stelele sunt comasate dens. 'Dacă nu te afli într-un fel de roi stelar, în general roiul stelar nuclear central al galaxiei gazdă, atunci pur și simplu nu vei avea o TDE, deoarece șansele ca o anumită stea să se apropie de găura neagră sunt prea mici', a spus Dage. Această densitate stelară se găsește în inima galaxiilor, dar există și regiuni non-centrale ale galaxiilor în care stelele sunt, de asemenea, foarte apropiate unele de altele.

Echipa emite teoria că această TDE a avut loc într-un roi globular sau într-o galaxie pitică ultracompactă (UCD) din SDSS J105602.80+561214.7. Atât roiurile globulare, cât și UCD-urile sunt conglomerate dense de stele antice care ajung la sfârșitul vieții lor.

'Aceste sisteme sunt practic fabrici de găuri negre, iar sistemele lor aglomerate și dinamice oferă oportunități pentru ca găurile negre să se contopească și să crească în intervalul de masă intermediară, în special prin coliziuni stelare fugitive', a mai spus Dage.

Originile galaxiilor pitice ultracompacte sunt în prezent învăluite în mister. Aceste regiuni stelare dense ar putea apărea atunci când două roiuri globulare sunt atrase împreună, se ciocnesc și se contopesc, sau UCD-urile pot fi galaxii pitice care au fost deposedate de stelele lor exterioare, fiind reduse la nuclee galactice compacte și dense.

Dage a explicat că oamenii de știință știu că galaxiile eliptice găzduiesc atât sisteme stelare de roiuri globulare, cât și UCD-uri, dar în acest caz, galaxia gazdă este atât de departe încât echipa nu poate desluși pe deplin natura mediului real al AT2022zod. 'Știm doar că se află într-un fel de roi stelar', a spus Dage.

Deși mediul din care provine evenimentul AT2022zod ar putea rămâne un mister în viitorul apropiat, cercetarea echipei ar putea oferi o foaie de parcurs mult necesară pentru identificarea mai multor găuri negre de masă intermediară. AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Simona Aruştei)