S-a observat ecoul luminos al unei raze X din nucleul unei galaxii. Pe măsură ce steaua a fost trasă în gaura neagră, materialul său a fost injectat în discul de acumulare a găurii negre, provocând o explozie bruscă de radiații. Emisia de raze X rezultată a fost observată când a lovit gazele stelare locale, producând ecou ușor. Acest eveniment ne oferă o perspectivă mai bună despre modul în care stelele sunt mâncate de găurile negre supermasive și oferă o metodă pentru a cartografia structura nucleelor galactice. Oamenii de știință cred acum că au dovezi observaționale pentru evaziv torul molecular asta se crede că înconjoară găuri negre supermasive active.
Ecouri ușoare din galaxii îndepărtate au fost observate anterior. Ecourile unei supernove apărute în urmă cu 400 de ani (adică acum se observă ca rămășița de supernova SNR 0509-67,5) au fost doar observate aici pe Pământ, după ce emisiile de supernova au respins materia galactică. Totuși, este prima dată când emisiile energetice provenite dintr-o influx bruscă de materie într-un disc de acreție a găurilor negre supermasive au fost observate răsunând gaze în nucleele galactice. Acesta este un pas major spre înțelegerea modului în care stelele sunt consumate de găurile negre supermasive. În plus, ecoul acționează ca o lumină de căutare, subliniind materia stelară întunecată dintre stele, dezvăluind o structură pe care nu am mai văzut-o niciodată.
Această nouă cercetare a fost realizată de o echipă internațională condusă de Stefanie Komossa de la Institutul Max Planck pentru fizică extraterestră din Garching, Germania, folosind date din Sloan Digital Sky Survey. Komossa pare această observație pentru a lumina un oraș întunecat cu o explozie de artificii:
“Să studiezi nucleul unei galaxii normale este ca și cum ai privi orizontul din New York noaptea în timpul unei panici de energie: nu poți afla multe despre clădiri, drumuri și parcuri. Situația se schimbă, de exemplu, în timpul unui display de artificii. Este exact același lucru când o explozie bruscă de radiații cu energie mare luminează o galaxie.”- Stefanie Komossa
O explozie puternică de raze X, cum ar fi aceasta poate fi foarte greu de observat, deoarece sunt emisii de scurtă durată, dar o cantitate uriașă de informații poate fi obținută văzând un astfel de eveniment dacă astronomii sunt suficient de rapizi. Analizând gradul de ionizare și date de viteză în liniile de emisie spectroscopice ale luminii ecou, fizicienii Max Planck au putut să deducă locația flăcării. În interiorul liniilor de emisie se păstrează „amprentele” cosmice ale atomilor la sursa emisiei, ceea ce le conduce spre miezul galactic unde se crede că trăiește o gaură neagră supermasivă.
Modelul standard pentru nucleele galactice (a.k.a. model unificat de galaxii active) prezice un „tor molecular” care înconjoară discul de acumulare a găurii negre. Aceste noi observații ale galaxiei numite SDSSJ0952 + 2143 par să arate că flacăra de raze X a fost reflectată de torul molecular galactic (cu linii puternice de emisie de fier). Aceasta este prima dată când a fost observată prezența unui posibil torus și, dacă se confirmă, astrofizicienii vor avea dovezi observaționale ale acestei posibilități teoretice, consolidând modelul standard. Mai mult decât atât, folosirea rachetelor de discuri de acreție poate ajuta oamenii de știință atunci când încearcă să mapeze structura altor torusuri moleculare.
Consolidarea observării emisiilor de raze X ecologice din torus este posibilitatea de a vedea emisii infraroșii variabile. Această emisie semnifică un „ultim apel de ajutor” de către norul prăfuit fiind încălzit rapid de razele X incidente. Praful va fi vaporizat la scurt timp după aceea.
Dar de unde știu că a fost o stea care a căzut pe discul de acumulare? În afară de liniile puternice de fier, există linii ciudate de emisie de hidrogen care nu au mai fost văzute până acum. Aceasta este o dovadă puternică că este vorba de resturile unei stele care s-au apropiat prea mult de gaura neagră, îndepărtându-și combustibilul cu hidrogen.
Deși flacăra de raze X a dispărut, galaxia continuă să fie observată de satelitul cu raze X Chandra. Se observă emisiuni slabe, dar măsurabile de raze X, care semnifică faptul că steaua este încă alimentată pe discul de acumulare. Se pare că măsurarea acestei emisiuni slabe poate fi de asemenea utilă, permițând cercetătorilor să continue să mapeze torul molecular mult după terminarea emisiilor inițiale puternice de raze X.
Surse: arXiv, Institutul Max Planck pentru fizică extraterestră
