Cu ajutorul Observatorului Swift Neil Gehrels al NASA, lansat în 2004, o echipă internațională a descoperit, într-o galaxie îndepărtată, cum o gaură neagră „ronțăie” în mod repetat o stea asemănătoare Soarelui. Fenomenul anunță o nouă eră a descoperirilor oferite de Swift, posibilă printr-o metodă nouă de analiză a datelor de la telescopul cu raze X (XRT) al satelitului.
„Hardware-ul, software-ul Swift și abilitățile echipei au permis adaptarea la noile domenii ale astrofizicii. Neil Gehrels, al cărui nume a devenit omonim misiunii, a supravegheat și a încurajat multe dintre aceste tranziții. Acum, cu această nouă abilitate, din ce în ce mai multe observații științifice devin „cool.”” a declarat Phil Evans, astrofizician la Universitatea din Leicester și membru de multă vreme al echipei Swift, anunță NASA.
Descrierea fenomenului
Evans a condus un studiu despre steaua ghinionistă și gaura sa neagră înfometată, fenomen denumit Swift J023017.0+283603 (sau Swift J0230 pe scurt).
Când o stea se apropie prea mult de o gaură neagră monstruoasă, forțele gravitaționale creează forțe mareice intense, iar steaua „dispare” într-un curent de gaz. Marginea anterioară balansează în jurul găurii negre, iar marginea posterior scapă din sistemul de forțe.
Aceste episoade distructive sunt numite evenimente de perturbare a mareelor. Astronomii le văd ca pe niște erupții de lumină cu mai multe lungimi de undă create atunci când resturile se ciocnesc de un disc de material care orbitează deja în jurul găurii negre.
Recent, astronomii au investigat variații ale acestui fenomen, pe care le numesc întreruperi ale mareelor parțiale sau repetate.
În timpul acestor evenimente, de fiecare dată când o stea care orbitează trece aproape de o gaură neagră, steaua se extinde spre exterior și elimină material, dar supraviețuiește. Procesul se repetă până când steaua pierde prea mult gaz și în cele din urmă se distruge. Caracteristicile sistemului individual de stele și găuri negre determină ce fel de emisii observă oamenii de știință, creând o gamă largă de comportamente de clasificat.
Exemplele anterioare includ o explozie care a avut loc la fiecare 114 zile, potențial cauzată de o stea uriașă care orbitează în jurul unei găuri negre cu masa de 78 de milioane de ori mai mare a Soarelui. Un altul s-a repetat la fiecare nouă ore în jurul unei găuri negre cu masa de 400.000 de ori mai mare ca a Soarelui, probabil cauzată de o cenuşă stelară care orbitează, numită pitică albă.
Pe 22 iunie 2022, XRT a capturat Swift J0230 pentru prima dată. Explozia de lumină a apărut într-o galaxie aflată la aproximativ 500 de milioane de ani lumină depărtare, în constelația nordică Triangulum. XRT-ul lui Swift a observat nouă emisii suplimentare din aceeași locație, aproximativ la fiecare câteva săptămâni.
Evans și echipa sa opinează că Swift J0230 este o întrerupere repetată a mareelor unei stele asemănătoare Soarelui care orbitează în jurul unei găuri negre cu masa de peste 200.000 de ori mai mare a Soarelui. Ei estimează că steaua pierde material: aproximativ echivalentul a de trei ori masa Pământului la fiecare trecere. Acest sistem oferă o punte între alte tipuri de întreruperi repetate suspectate și a permis oamenilor de știință să modeleze modul în care interacțiunile dintre diferitele tipuri de stele și diferite dimensiuni ale găurilor negre afectează fenomenele pe care le putem observa.
„Am căutat luminozitatea evenimentului în datele culese de telescopul ultraviolet/optic al lui Swift.Dar nu a existat niciun semn. Variabilitatea galaxiei a fost în întregime în raze X. Asta a ajutat la excluderea altor cauze potențiale.”, a spus Alice Breeveld, cercetător la Mullard Space Science Laboratory (MSSL) de la University College London.
Descoperirea realizată de Swift J0230 a fost posibilă datorită unei noi metode de căutare automată a observațiilor XRT, dezvoltată de Evans, numită Swift X-ray Transient Detector.
După ce instrumentul observă o porțiune a cerului, datele sunt transmise la sol, iar programul le compară cu instantaneele XRT anterioare ale aceluiași loc. Dacă acea parte a cerului cu raze X s-a schimbat, oamenii de știință primesc o alertă. În cazul lui Swift J0230, Evans și colegii săi au reușit să coordoneze rapid observații suplimentare ale regiunii.
Swift a fost conceput inițial pentru a studia exploziile de raze gamma, cele mai puternice explozii din cosmos. Cu toate acestea, de la lansarea satelitului, oamenii de știință au recunoscut capacitatea acestuia de a studia o întreagă serie de obiecte cerești, cum ar fi întreruperile mareelor și cometele.
„Swift J0230 a fost descoperit la aproximativ două luni după ce Phil și-a lansat programul.Este de bun augur pentru capacitatea detectorului de a identifica alte evenimente tranzitorii și pentru viitorul lui Swift, care explorează noi spații ale științei.”, a arătat S. Bradley Cenko, investigatorul principal al misiunii la Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland.
Goddard gestionează misiunea Swift în colaborare cu Penn State, Laboratorul Național Los Alamos din New Mexico și Northrop Grumman Space Systems din Dulles, Virginia. Alți parteneri includ Leicester, MSSL, Observatorul Brera din Italia și Agenția Spațială Italiană.
Autor: Corina Gheorghe
Foto/video: NASA
