یک ستاره عظیم در یک رویداد تماشایی که دانشمندان آن را با «آماده کردن یک میانوعده برای ناهار» مقایسه کردند، توسط یک سیاهچاله تکهتکه و به تدریج بلعیده شد.
اخترشناسان در سراسر جهان این برخورد شدید را مشاهده کردند و این رویداد در کنفرانس انجمن ستارهشناسی آمریکا (AAS) در فینیکس، آریزونا ارائه شد. محققان توصیف کردند که ستاره به دلیل گرانش عظیم سیاهچاله، «از هم پاشیده» و مواد آن تکهتکه بلعیده شد.
دانیل پرلی، دانشیار اخترفیزیک دانشگاه لیورپول جان مورز، نویسنده اصلی مقالهای در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society است. او به کنفرانس گفت: «ما چیزی را کشف کردیم که فکر میکنیم سیاهچالهای است که با یک ستاره همراه عظیم ادغام میشود و آن را به دیسکی تبدیل میکند که سیاهچاله را تغذیه میکند. این پدیدهای نادر و الهامبخش است.»
این تخریب یکی از قدرتمندترین رویدادهای کیهانی ثبتشده را ایجاد کرد. در مدت کوتاهی، انرژی آزاد شده به حدود ۴۰۰ میلیارد برابر خروجی خورشید زمین رسید و حتی از قویترین ابرنواخترهای شناختهشده برای اخترشناسان نیز فراتر رفت.
سیاهچاله یک ستاره عظیم را میبلعد
اخترشناسان قبلاً سیاهچالههایی را مشاهده کرده بودند که ظاهراً ستارهها را در رویدادهایی به نام رویدادهای تخریب جزر و مدی (Tidal Disruption Events) میبلعند. با این حال، محققان هرگز شاهد چنین مقیاسی نبوده بودند.
آنا هو، استادیار ستارهشناسی در دانشگاه کرنل و یکی از نویسندگان مقاله با پرلی، این رویداد قابل توجه را به زودی پس از رسیدن نور آن به زمین شناسایی کرد. او با استفاده از تلسکوپ زویکی در رصدخانه پالومار در کالیفرنیا، این شیء را که رسماً AT2024wpp نام دارد و با نام مستعار «سپت» شناخته میشود، شناسایی کرد.
محققان به سرعت مشکوک شدند که این پدیده میتواند یک گذر نوری آبی سریع و درخشان (LFBOT) باشد، نوعی نادر و کمتر شناختهشده از رویدادهای کیهانی قابل مشاهده که به تخریب ستارهها مرتبط است. در عرض یک روز، مشاهدات از تلسکوپ لیورپول در جزایر قناری و ماهواره سوییفت ناسا در فضا نشان داد که این شیء ویژگیهای مورد انتظار یک LFBOT را دارد. این شیء بسیار آبی به نظر میرسید و اشعه ایکس تولید میکرد.
اندازهگیریهای فاصله توسط همکاران، آر. مایکل ریچ از دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA) و یو جینگ کین از موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) نشان داد که این گذر نوری انرژی بسیار بیشتری نسبت به یک ابرنواختر معمولی آزاد میکند. این اندازهگیریها همراه با مشاهدات دیگر، از جمله دمای بسیار بالای آن، محققان را به این نتیجه رساند که آنها شاهد پاره شدن و بلعیده شدن یک ستاره توسط یک سیاهچاله هستند.
«حتی با وجود اینکه ما مشکوک بودیم که چیست، هنوز فوقالعاده بود»، پرلی افزود. «این رویداد چندین برابر پرانرژیتر از هر رویداد مشابه و بیشتر از هر انفجار شناختهشدهای بود که از فروپاشی یک ستاره ناشی میشود.
«این رویدادها نه تنها به ما در شناسایی سیاهچالهها کمک میکنند، بلکه راه جدیدی برای شناسایی مکان سیاهچالهها و چگونگی شکلگیری و رشد آنها و فیزیک این فرآیند ارائه میدهند»، پرلی اضافه کرد.
موج ضربهای در گاز اطراف حرکت میکند
مطالعات اضافی AT2024wpp نشان میدهد که این رویداد یک موج ضربهای قدرتمند ایجاد کرد که با سرعت یکپنجم سرعت نور از میان گاز چگال اطراف عبور کرد. با این حال، پس از حدود نیم سال، موج ضربهای به طور ناگهانی به نظر میرسید که «خاموش میشود».
مواد کشیده شده از ستاره یک دیسک در اطراف سیاهچاله تشکیل داد و با چرخش به سمت داخل به شدت داغ شد. این فرآیند تابش اشعه ایکس همراه با یک «باد» قدرتمند از گاز تولید کرد. این جریان خروجی با موادی که ستاره قبل از تخریب خود آزاد کرده بود برخورد کرد و انتشار نور آبی روشن و فرابنفش را که در چند روز اول مشاهده شد، و همچنین سیگنالهای رادیویی و میلیمتری که توسط اخترشناسان شناسایی شد، ایجاد کرد.
محققان معتقدند که موج ضربهای پس از رسیدن به مرز بیرونی حبابی که توسط گازی که ستاره محکوم به فنا قبلاً بیرون داده بود، «خاموش» میشود.
یک سیگنال عجیب از پیامدها ظاهر میشود
یک ویژگی گیجکننده باقی مانده است. مشاهدات از رصدخانه کک، رصدخانه مگلان و تلسکوپ بسیار بزرگ هیچ نشانه شیمیایی قابل تشخیصی را در ماه اول پس از انفجار نشان نداد. با این حال، با شروع محو شدن رویداد، نشانههای ضعیفی از هیدروژن و هلیوم ظاهر شد.
هلیوم یک سرنخ به ویژه غیرمنتظره ارائه داد. این هلیوم در طول خط دید با سرعت بیش از ۶۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت میکرد، که نشان میدهد یک ساختار به شدت مقید ممکن است از انفجار اولیه جان سالم به در برده باشد و اکنون به سرعت به سمت ما در حال حرکت است.
محققان حدس میزنند که این سیگنال میتواند از یک «جریان» از مواد آزاد شده از هسته ستاره در حالی که گرانش عظیم سیاهچاله آن را از هم میپاشید، باشد. یک احتمال بیشتر گمانهزنی این است که این مواد از یک عضو سوم سیستم میآید که توسط باد سریع ذرات و تابش اشعه ایکس تولید شده توسط سیاهچاله در حال تغذیه، بمباران میشود.