Έχει παρατηρηθεί η ηχώ φωτός μιας ακτίνας X από τον πυρήνα ενός γαλαξία. Καθώς το αστέρι τραβιζόταν στη μαύρη τρύπα, το υλικό του εγχύθηκε στο δίσκο αύξησης της μαύρης τρύπας, προκαλώντας μια ξαφνική έκρηξη ακτινοβολίας. Η προκύπτουσα εκπομπή φωτοβολίδας ακτίνων Χ παρατηρήθηκε καθώς έπληξε τοπικά αστρικά αέρια, παράγοντας την ηχώ φωτός. Αυτό το γεγονός μας δίνει μια καλύτερη εικόνα για το πώς τρώγονται τα αστέρια από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και παρέχει μια μέθοδο χαρτογράφησης της δομής των γαλαξιακών πυρήνων. Οι επιστήμονες πιστεύουν τώρα ότι έχουν στοιχεία παρατήρησης για το αόριστο μοριακός δακτύλιος πιστεύεται ότι περιβάλλει ενεργές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Έχουν παρατηρηθεί στο παρελθόν ελαφρά ηχώ από μακρινούς γαλαξίες. Οι ηχώ από μια σουπερνόβα που συνέβη πριν από 400 χρόνια (που τώρα παρατηρείται ως το υπόλοιπο του σουπερνόβα SNR 0509-67.5) παρατηρήθηκαν μόνο εδώ στη Γη, αφού οι εκπομπές του σουπερνόβα αναπήδησαν από τη γαλαξιακή ύλη. Αυτή είναι η πρώτη φορά, ωστόσο, που παρατηρήθηκε ότι οι ενεργειακές εκπομπές από μια ξαφνική εισροή ύλης σε έναν υπερμεγέθη δίσκο προσαύξησης μαύρης τρύπας έχουν παρατηρηθεί ότι εκπέμπουν αέρια στους γαλαξιακούς πυρήνες. Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα αστέρια καταναλώνονται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Επιπλέον, η ηχώ λειτουργεί σαν ένας προβολέας, τονίζοντας τη σκοτεινή αστρική ύλη μεταξύ των αστεριών, αποκαλύπτοντας μια δομή που δεν έχουμε ξαναδεί.
Αυτή η νέα έρευνα πραγματοποιήθηκε από μια διεθνή ομάδα με επικεφαλής τη Stefanie Komossa από το Ινστιτούτο Max Planck για την εξωγήινη Φυσική στο Garching της Γερμανίας, χρησιμοποιώντας δεδομένα από την έρευνα Sloan Digital Sky. Η Komossa παρομοιάζει αυτήν την παρατήρηση με το φωτισμό μιας σκοτεινής πόλης με μια έκρηξη πυροτεχνημάτων:
“Το να μελετήσετε τον πυρήνα ενός κανονικού γαλαξία είναι σαν να κοιτάτε τον ορίζοντα της Νέας Υόρκης τη νύχτα κατά τη διάρκεια μιας διακοπής ρεύματος: Δεν μπορείτε να μάθετε πολλά για τα κτίρια, τους δρόμους και τα πάρκα. Η κατάσταση αλλάζει, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια εμφάνισης πυροτεχνημάτων. Είναι ακριβώς το ίδιο όταν μια ξαφνική έκρηξη ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας φωτίζει έναν γαλαξία.- Στέφανι Κομοσά
Μια ισχυρή έκρηξη ακτίνων Χ όπως αυτή μπορεί να είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθεί καθώς πρόκειται για εκπομπές μικρής διάρκειας, αλλά μια τεράστια ποσότητα πληροφοριών μπορεί να αποκτηθεί βλέποντας ένα τέτοιο γεγονός εάν οι αστρονόμοι είναι αρκετά γρήγοροι. Αναλύοντας τον βαθμό ιονισμού και την ταχύτητα δεδομένων στις φασματοσκοπικές γραμμές εκπομπής του ηχούμενου φωτός, οι φυσικοί Max Planck μπόρεσαν να συμπεράνουν τη θέση της φλόγας. Στις γραμμές εκπομπής κρατούνται τα κοσμικά «δακτυλικά αποτυπώματα» των ατόμων στην πηγή της εκπομπής, οδηγώντας τα στον γαλαξιακό πυρήνα όπου πιστεύεται ότι ζει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Το τυπικό μοντέλο για γαλαξιακούς πυρήνες (π.χ. ενοποιημένο μοντέλο ενεργών γαλαξιών) προβλέψτε έναν «μοριακό δακτύλιο» που περιβάλλει το δίσκο αύξησης της μαύρης τρύπας. Αυτές οι νέες παρατηρήσεις του γαλαξία με την ονομασία SDSSJ0952 + 2143 φαίνεται να δείχνουν ότι η ακτίνα X ανακλάται από τον γαλαξιακό μοριακό στροφίο (με ισχυρές γραμμές εκπομπής σιδήρου). Αυτή είναι η πρώτη φορά που παρατηρήθηκε η παρουσία ενός πιθανού δακτυλίου, και εάν επιβεβαιωθεί, οι αστροφυσικοί θα έχουν τις παρατηρητικές τους αποδείξεις για αυτήν τη θεωρητική δυνατότητα, ενισχύοντας το πρότυπο μοντέλο. Επιπλέον, η χρήση συσσωρευμένων δίσκων μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες όταν προσπαθούν να χαρτογραφήσουν τη δομή άλλων μοριακών δακτυλίων.
Η ενίσχυση της παρατήρησης των ηχητικών εκπομπών ακτίνων Χ από το σπείρα είναι η δυνατότητα να δούμε μεταβλητές υπέρυθρες εκπομπές. Αυτή η εκπομπή σηματοδοτεί μια «τελευταία κλήση για βοήθεια» από το σκονισμένο σύννεφο που θερμαίνεται γρήγορα από το συμβάν X-ray. Η σκόνη θα εξατμιστεί σύντομα.
Αλλά πώς ξέρουν ότι ήταν ένα αστέρι που έπεσε στο δίσκο συσσώρευσης; Εκτός από τις ισχυρές γραμμές σιδήρου, υπάρχουν παράξενες γραμμές εκπομπών υδρογόνου που δεν έχουν ξαναδεί. Αυτό είναι μια ισχυρή απόδειξη ότι είναι τα συντρίμμια από ένα αστέρι που ήρθε πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα, αφαιρώντας τα καύσιμα υδρογόνου του.
Αν και η αναλαμπή ακτίνων Χ έχει υποχωρήσει, ο γαλαξίας συνεχίζει να παρατηρείται από τον δορυφόρο Chandra ακτίνων Χ. Παρατηρούνται αχνές αλλά μετρήσιμες εκπομπές ακτίνων Χ που ίσως υποδηλώνουν ότι το αστέρι εξακολουθεί να τροφοδοτείται στο δίσκο αύξησης. Φαίνεται πιθανό ότι η μέτρηση αυτής της εξασθενημένης εκπομπής μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη, επιτρέποντας στους ερευνητές να συνεχίσουν να χαρτογραφούν τον μοριακό τόξο πολύ μετά το τέλος της αρχικής ισχυρής εκπομπής ακτίνων Χ.
Πηγές: arXiv, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
