Στην καρδιά ενός γαλαξία πάνω από 570 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, η ενέργεια εκτοξεύεται στο διάστημα τόσο σταθερά που οι αστροφυσικοί έχουν ονομάσει τον γαλαξία, Old Faithful, όπως το περίφημο προβλέψιμο σημείο στο Εθνικό Πάρκο Yellowstone. Αυτή είναι η πρώτη φορά που εντοπίστηκαν τέτοιες τακτικές και συχνές εκρήξεις που προέρχονται από τον πυρήνα ενός μακρινού γαλαξία.
Περίπου μία φορά κάθε 114 ημέρες, αναδύονται φλόγες από το κέντρο του γαλαξία ESO 253-3 (τα γεγονότα έλαβαν χώρα σχεδόν 600 εκατομμύρια χρόνια πριν, αλλά οι επιστήμονες τα βλέπουν τώρα για πρώτη φορά λόγω του πόσο μακριά πρέπει να ταξιδέψει το φως από τον γαλαξία για να φτάσετε στη Γη).
Οι ερευνητές μέτρησαν πρόσφατα 17 από αυτές τις εκρήξεις που καλύπτουν περίπου έξι χρόνια. Εντοπίστηκαν από όργανα στο έδαφος και στο διάστημα, συμπεριλαμβανομένων διαστημικών τηλεσκοπίων της NASA, όπως το Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) και το Neil Gehrels Swift Observatory, δήλωσαν εκπρόσωποι της NASA .
Ο ένοχος πίσω από τις εκρήξεις είναι πιθανώς η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του γαλαξία, ένας κοσμικός γίγαντας περίπου 20 φορές το μέγεθος της μαύρης τρύπας γνωστής ως Τοξότης A * (Sgr A *) στο κέντρο του Γαλαξία. Για να το θέσουμε σε προοπτική, το Sgr A * έχει διάμετρο περίπου 23,6 εκατομμύρια χιλιόμετρα και είναι περίπου 4 εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου.
Καθώς η τεράστια μαύρη τρύπα του ESO 253-3 είναι σε ένα κοντινό αστέρι, τα αέρια που απορροφούνται από το αστέρι συγκρούονται με το δίσκο της μαύρης τρύπας για να παράγουν λαμπρές φωτοβολίδες, σύμφωνα με έρευνα που παρουσιάστηκε στις 12 Ιανουαρίου στην 237η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας. Οι ερευνητές περιέγραψαν επίσης την ανακάλυψή τους σε μια μελέτη που δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους, η οποία δημοσιεύτηκε στο διαδίκτυο στις 7 Σεπτεμβρίου 2020 στη βάση δεδομένων προ-εκτύπωσης arXiv.
Στις 14 Νοεμβρίου 2014, η πρώτη από αυτές τις εκρήξεις εντοπίστηκε, και θεωρήθηκε ότι είναι σουπερνόβα, από ερευνητές με την All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASSAS-SN), ένα έργο που διαχειρίζεται το Τμήμα Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Οχάιο που ενσωματώνει ένα δίκτυο 24 τηλεσκοπίων παγκοσμίως.
Ωστόσο, το 2020, οι επιστήμονες ανέλυσαν τα τελευταία έξι χρόνια δεδομένων ASSAS-SN και εντόπισαν περισσότερες εκλάμψεις που εμφανίζονται από τον γαλαξία σε τακτά χρονικά διαστήματα, σε απόσταση περίπου 114 ημερών. Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις, οι επιστήμονες προέβλεψαν επιτυχώς πότε θα εμφανιστούν μεταγενέστερες εκρήξεις το 2020: στις 17 Μαΐου, 6 Σεπτεμβρίου και 26 Δεκεμβρίου. Επιβεβαίωσαν αυτά τα γεγονότα με παρατηρήσεις σε πολλαπλά μήκη κύματος από το έδαφος και στο διάστημα.
Οι επιστήμονες συνέκριναν επίσης τα δεδομένα της ASSAS-SN για τις προηγούμενες εκρήξεις με τις έρευνες ουρανού της TESS, οι οποίες παρείχαν περισσότερες πληροφορίες από ό, τι έκανε η ASSAS-SN σχετικά με τη συγκεκριμένη δραστηριότητα φωτοβολίδων. Για παράδειγμα, το TESS κατέλαβε “μια πολύ λεπτομερή εικόνα” μιας φλόγας από τις 8 Νοεμβρίου 2018, καταγράφοντας εικόνες καθώς φωτίζονταν και ξεθωριάσει για περίπου πέντε ημέρες “, αλλά λόγω του τρόπου με τον οποίο η αποστολή απεικονίζει τον ουρανό, δεν μπορεί να παρατηρήσει όλα αυτά,» μελέτη του Πάτρικ Vallely, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών Μεταπτυχιακή ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο.
“Το ASAS-SN συλλέγει λιγότερες λεπτομέρειες για μεμονωμένες εκρήξεις, αλλά παρέχει μια μεγαλύτερη γραμμή βάσης, η οποία ήταν κρίσιμη σε αυτήν την περίπτωση”, δήλωσε ο Vallely. “Οι δύο έρευνες συμπληρώνουν η μία την άλλη.”
Η πιο πιθανή εξήγηση για τις επαναλαμβανόμενες εκλάμψεις είναι ένα φαινόμενο που είναι γνωστό ως παλιρροιακή διαταραχή, στο οποίο η τροχιά ενός αστεριού το μεταφέρει τόσο κοντά σε μια μαύρη τρύπα που κομμάτια του αστεριού σκίζονται και απορροφούνται στο δίσκο συσσώρευσης, μια διάχυτη ζώνη σκόνης, αέρια και συντρίμμια που περιστρέφονται γύρω από τη μαύρη τρύπα. Συνήθως, τέτοια γεγονότα τελειώνουν με την απόλυτη καταστροφή του αστεριού. Στην περίπτωση του ESO 253-3, η τροχιά ενός τεράστιου αστεριού μπορεί να το φέρει αρκετά κοντά στη μαύρη τρύπα για να χάσει το αστέρι μέρος της ύλης του, δημιουργώντας φλόγα. Ο κύκλος επαναλαμβάνεται κάθε φορά που το αστέρι ταξιδεύει αρκετά κοντά στη μαύρη τρύπα για να αισθανθεί την αξεπέραστη έλξη του, εξήγησαν οι ερευνητές στη μελέτη.
Οι κανονικές και προβλέψιμες εκπομπές του ESO 253-3 παρείχαν ένα σπάνιο παράθυρο στη συμπεριφορά των μαύρων τρυπών και θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς αυτά τα μυστηριώδη κοσμικά αντικείμενα μεγαλώνουν και αλλάζουν, σύμφωνα με τη μελέτη.
“Είναι πραγματικά συναρπαστικό, γιατί έχουμε δει τις μαύρες τρύπες να κάνουν πολλά πράγματα, αλλά δεν έχουμε δει ποτέ να κάνουν κάτι τέτοιο, προκαλεί αυτήν την τακτική έκρηξη φωτός, πριν”, δήλωσε ο Vallely. “Είναι σαν ένα εξαιρετικά γαλαξιακό Old Faithful.”