Στις 14 Νοεμβρίου 2014, το παγκόσμιο δίκτυο ρομποτικών τηλεσκοπίων ASAS-SN ανίχνευσε μία έκλαμψη, προερχόμενη από το κέντρο του γαλαξία ESO 253-G003, έναν παράξενο γαλαξία με δύο ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες (AGN), περίπου 570 εκατ. έτη φωτός μακριά, στον νότιο αστερισμό του Οκρίβαντα. Αρχικά, οι επιστήμονες θεώρησαν ότι η έκλαμψη αυτή αντιστοιχούσε σε μια έκρηξη σουπερνόβα, ή ίσως και στην προσωρινή αύξηση της λαμπρότητας του ενός από τους δύο AGN, οι οποίοι ενεργοποιούνται από τις γιγάντιες μαύρες τρύπες που βρίσκονται στο κέντρο τους.

Όταν, ωστόσο, η αστρονόμος Anna Payne (University of Hawaii, Mānoa) ανέτρεξε στο αρχείο δεδομένων του γαλαξία αυτού, διαπίστωσε ότι τα τελευταία 6 χρόνια παρατηρήθηκαν πολλές ακόμη παρόμοιες εκλάμψεις, οι οποίες μάλιστα εμφάνιζαν μία περιοδικότητα 114 ημερών. Βασισμένοι στην περιοδικότητα των εκλάμψεων, η Payne και οι συνεργάτες της προέβλεψαν με ακρίβεια την εμφάνιση των τριών τελευταίων εκλάμψεων, οι οποίες παρατηρήθηκαν στις 17 Μαΐου, στις 7 Σεπτεμβρίου και στις 26 Δεκεμβρίου.

Περαιτέρω παρατηρήσεις, με την βοήθεια του τηλεσκοπίου VLT του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου στην Χιλή, καταδεικνύουν ότι ο γαλαξίας ESO 253-G003 εμπεριέχει στην πραγματικότητα δύο γιγάντιες μαύρες τρύπες, σε απόσταση 4.500 έτη φωτός η μία από την άλλη. Το γεγονός αυτό, αλλά και το ακανόνιστο σχήμα του, υποδηλώνουν ότι ο γαλαξίας που τις φιλοξενεί προήλθε από την συγχώνευση δύο μικρότερων, η οποία δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί. Οι περιοδικές αυτές εκλάμψεις παρατηρούνται στον λαμπρότερο από τους δύο AGN, στο κέντρο του οποίου υπάρχει μία μαύρη τρύπα με μάζα 80 εκατ. άστρων σαν τον Ήλιο.

Σύμφωνα με την Payne και τους συναδέλφους της, οι εκλάμψεις δεν οφείλονται στην αλληλεπίδραση των δύο γιγάντιων μαύρων τρυπών, διότι η μεταξύ τους απόσταση είναι αρκετά μεγάλη, αλλά και η περιστροφή της μίας γύρω από την άλλη πολύ αργή ακόμη. Αντιθέτως, εικάζουν ότι προκαλούνται καθώς η μαύρη τρύπα απορροφά με την βαρυτική της έλξη υλικά από τις εξωτερικές στοιβάδες ενός άστρου, το οποίο κινείται σε μία ιδιαίτερα ελλειπτική τροχιά, που το φέρνει περιοδικά στο πλησιέστερο σημείο της γύρω από την μαύρη τρύπα κάθε 114 ημέρες. Το άστρο, ωστόσο, επιβιώνει από την «στενή επαφή» του με την γιγάντια μαύρη τρύπα και συνεχίζει να κινείται στην τροχιά του, για να χάσει ένα μέρος από τα υλικά του την επόμενη φορά που θα την προσεγγίσει στην πλησιέστερη δυνατή απόσταση κ.ο.κ.

Αυτά τα περιοδικά γεγονότα μερικής παλιρροιακής διατάραξης (tidal disruption events ή TDE) μελετήθηκαν θεωρητικά από τον Γάλλο αστροφυσικό Jean-Pierre Luminet (Εργαστήριο Αστροφυσικής, Μασσαλία, Γαλλία), σε συνεργασία με τον Αυστραλό θεωρητικό φυσικό Brandon Carter, ήδη από την δεκαετία του 1980. Οι επόμενες εκλάμψεις που αναμένονται τον Απρίλιο και τον Αύγουστο του 2021, θα μελετηθούν διεξοδικά από την Payne και τους συνεργάτες της, σε μια προσπάθεια να διευρυνθούν οι γνώσεις μας για το φαινόμενο αυτό. Ωστόσο, παρόλο που μπορούν να εκτιμήσουν την μάζα των υλικών που χάνει κάθε φορά το άστρο, δεν γνωρίζουν την αρχική του μάζα, που σημαίνει ότι δεν μπορούν να προβλέψουν για πόσο ακόμα θα παρατηρούνται οι εκλάμψεις αυτές.

Πηγή:

Mistaken identity: A presumed supernova is actually something much rarer | Carnegie Institution for Science (carnegiescience.edu)

Βίντεο: https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a013700/a013798/periodic_AGN_wide_shot_no_labels_HQ.mp4

π