Rozbłysk odległej galaktyki każe inaczej spojrzeć na czarne dziury

Pod koniec 2017 roku w galaktyce 1ES 1927+654 wydarzyło się coś niezrozumiałego. W kilka miesięcy supermasywna czarna dziura w jej centrum zwiększyła swoją jasność prawie stukrotnie. Fizycy z Colorado University wiedzą już, dlaczego - donoszą w pracy opublikowanej w “Astrophysical Journal".

Powodem zjawiska było gwałtowne przebiegunowanie, czyli to, że północny i południowy biegun zamieniły się miejscami. Nie jest to nic dziwnego, bo może to zdarzyć się wszędzie tam, gdzie jest pole magnetyczne. Geologiczne zapisy wskazują, że takie zjawisko w historii Ziemi zdarzało się już przynajmniej kilka razy. Przebiegunowanie pola magnetycznego wokół czarnej dziury zaobserwowano jednak po raz pierwszy.

Niezwykłe okazało się tempo tego procesu. “Sądziliśmy, że czarne dziury zmieniają się, ale trwa to miliony lat", mówi współautor pracy Nicolasc Scepi. "Okazuje się, że ten typ czarnych dziur może zmienić się w bardzo krótkim czasie" - zaledwie kilku miesięcy.

Supermasywne czarne dziury zwane “aktywnymi jądrami galaktyk" to najsilniejsze źródła promieniowania we Wszechświecie. W takich galaktykach jądro emituje więcej promieniowania niż wszystkie ich gwiazdy. To wirujące wokół czarnej dziury naładowane cząstki wzbudzają pole magnetyczne i zaczynają emitować tak silne promieniowanie.

W maju 2018 roku jasność galaktyki 1ES 1927+654 osiągnęła maksimum. Emitowała wtedy najwięcej światła widzialnego i ultrafioletu, ale jej jasność w zakresie fal rentgenowskim zaczęła spadać. To było dziwne, bo zwykle jasność takich obiektów jest taka sama, niezależnie od rodzaju promieniowania.

Autorzy pracy wyjaśniają to swoistym “przeciąganiem liny" - a w zasadzie linii, chodzi bowiem o linie pola magnetycznego. Krążąca wokół czarnej dziury materia tworzy pole magnetyczne. Swoje własne pole ma też czarna dziura. Okazało się słabsze, a pole wirującego dysku materii je zniszczyło. To tłumaczy dlaczego zwiększyła się jasność w zakresie światłą widzialnego i ultrafioletu - ale już nie promieniowania rentgenowskiego.

Aktywne jądro galaktyki 1ES 1927+654 ucichło latem 2012 roku. Ale badacze sądzą, że zaobserwują jeszcze wiele takich rozbłysków. “Być może wiele podobnych zjawisk już zaobserwowano - tylko o nich jeszcze się nie dowiedzieliśmy", mówi Scepi.