Túl mohó volt, és felzabált egy óvatlan csillagot
A galaxisok közepén szinte mindig található egy szupernagy tömegű fekete lyuk. Tömegük a Nap tömegének milliószorosától akár milliárdszorosáig is terjedhet, és a legtöbb esetben csendben rejtőznek, mert éppen nem nyelnek el jelentős mennyiségű anyagot. Most azonban a NASA Neil Gehrels Swift űrtávcsöve egy egészen szokatlan jelenséget figyelt meg: egy olyan fekete lyukat, amely nem galaxisának középpontjában helyezkedik el, hanem attól távol, szinte „árván” sodródik a csillagváros peremén. Létét egyetlen drámai esemény árulta el: egy csillag végzetes közelségbe került hozzá.
Az esemény az AT2024tvd jelölést kapta. A Swift mellett számos földi és űrtávcső is bekapcsolódott a megfigyelésébe. A kutatók hamar felismerték, hogy nem egy szupernóva robbanását látják, hanem egy úgynevezett árapály-szétszakítási eseményt (tidal disruption event, TDE). Ez akkor következik be, amikor egy csillag túl közel halad el egy fekete lyuk mellett. A gravitáció nem egyformán hat a csillag különböző részeire: a fekete lyukhoz közelebbi oldal sokkal erősebb vonzást érez, mint a távolabbi. Ez az óriási különbség szó szerint széthúzza a csillagot.
A csillag anyagának egy része nagy sebességgel szétszóródik a világűrbe, a másik része viszont örvénylő korongot alkot a fekete lyuk körül. Ebben az akkréciós korongban az anyag millió fokosra hevül, ezért rendkívül erős ultraibolya-, röntgen- és egyéb sugárzást bocsát ki. A fellobbanás fényessége egy időre több milliárd Nap fényteljesítményével vetekedhet, így még több százmillió fényév távolságból is észlelhető.
A mostani megfigyelés különlegességét nem maga a csillagpusztulás adja, mert ilyen eseményeket már korábban is láttak. A meglepetést az okozta, hogy a fényforrás nem a galaxis közepéről érkezett: a mérések szerint a fekete lyuk több ezer fényévnyire található a galaxis centrumától. Ez az első olyan eset, amikor ilyen távol sikerült egy nyugalomban lévő, szupernagy tömegű fekete lyukat azonosítani egy árapály-szétszakítási esemény segítségével.
A fekete lyuk tömegét körülbelül egymillió naptömegre becsülik. Ez kisebb, mint a Tejútrendszer közepén található Sagittarius A* tömege, amely mintegy négymillió naptömegű, de így is egy rendkívül erős gravitációs objektumról van szó.
Felmerül a kérdés: hogyan kerülhet egy ekkora fekete lyuk ilyen távol a galaxis közepétől?
Az egyik lehetséges magyarázat szerint valaha egy kisebb galaxishoz tartozott. Amikor ez a törpegalaxis összeolvadt egy nagyobbal, csillagainak többsége szétszóródott, a központi fekete lyuk viszont megmaradt, és ma már önállóan kering a nagyobb galaxisban. Egy másik lehetőség, hogy korábbi galaxisütközések során gravitációs kölcsönhatások „kilökték” a központi régióból, bár teljesen elhagyni a galaxist nem tudta. A jelenlegi eredmények inkább az első forgatókönyvet támogatják.
A megfigyelések arra is utalnak, hogy a fekete lyuk környezetében nem látható olyan csillaghalmaz vagy törpegalaxis, amely könnyen megmagyarázná a jelenlétét. Ez azt sugallja, hogy egy egykori galaxis magja szinte teljesen szétszakadt, miközben a benne lévő fekete lyuk túlélte az ütközést.
Az ilyen „vándorló” fekete lyukak létezését az elméleti modellek már régóta előre jelezték, de rendkívül nehéz megtalálni őket. Ha éppen nem nyelnek el anyagot, gyakorlatilag láthatatlanok. Ezért különösen értékesek azok a ritka pillanatok, amikor egy szerencsétlenül járt csillag felfedi hollétüket. Ilyenkor néhány hónapra vagy évre kozmikus világítótoronnyá válnak, majd ismét eltűnnek a sötétségben.
Ez a felfedezés új lehetőséget kínál arra, hogy a csillagászok feltérképezzék a galaxisokban rejtőző, központtól távol keringő szupernagy tömegű fekete lyukak mennyiségét. Elképzelhető, hogy sokkal több ilyen objektum létezik, mint amennyit eddig ismertünk – egyszerűen túl rejtőzködőek ahhoz, hogy észrevegyük őket. Csak akkor fedik fel magukat, amikor egy óvatlan csillag túl közel merészkedik hozzájuk. Az éhségük leleplezi őket.
