AT2024tvd: czarna dziura o masie miliona Słońc poza centrum galaktyki

Do wykrycia doszło dzięki zjawisku znanemu jako rozrywanie pływowe (TDE). Gwiazda, która znalazła się zbyt blisko czarnej dziury, została rozerwana przez potężne siły grawitacyjne, a wywołany tym rozbłysk pozwolił zauważyć obiekt, który w innych warunkach pozostałby praktycznie niewidoczny. Właśnie tak astronomowie natrafili na supermasywną czarną dziurę o masie miliona Słońc, przemieszczającą się poza centralnym obszarem galaktyki.

Zdarzenie otrzymało oznaczenie AT2024tvd i zostało zarejestrowane przez teleskopy Hubble’a oraz Chandra. Obserwacje umożliwiły szczegółową analizę tego przypadku. Badacze zwracają uwagę, że znanych jest nieco ponad 100 epizodów TDE, ale dotąd nie udało się w ramach standardowego przeglądu nieba uchwycić takiego zjawiska tak daleko od centrum galaktyki – miejsca, w którym zwykle znajdują się najbardziej masywne czarne dziury.

Dodatkową zagadką okazała się sama galaktyka-gospodarz. Analizy wskazały, że w jej centrum znajduje się już czarna dziura o masie 100 mln Słońc. Tymczasem obiekt odpowiedzialny za AT2024tvd zlokalizowano w odległości ok. 2600 lat świetlnych od jądra galaktyki, co sugeruje inną historię jego powstania i obecności w tym układzie. Naukowcy dopuszczają, że tak duże "wędrujące" czarne dziury mogą być pozostałością po dawnych zderzeniach galaktyk lub procesach ich łączenia.

Yuhan Yao z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, współautor odkrycia, podkreślił, że AT2024tvd jest pierwszym wykrytym przypadkiem TDE zachodzącego poza centrum galaktyki. W jego ocenie taki wynik poszerza możliwości poszukiwania słabo poznanej populacji wędrujących czarnych dziur, a sam przypadek może zachęcić środowisko naukowe do intensywniejszych obserwacji podobnych obiektów.

Ryan Chornock, także związany z UC Berkeley, zwrócił uwagę, że zjawiska rozrywania pływowego są szczególnie obiecującą metodą wykrywania masywnych czarnych dziur, które normalnie nie zdradzają swojej obecności. Astronomowie zakładają, że AT2024tvd może być zapowiedzią identyfikacji kolejnych wędrujących czarnych dziur, krążących poza centralnymi rejonami odległych galaktyk.

Jedna z rozważanych hipotez zakłada, że czarna dziura o masie miliona Słońc mogła wcześniej znajdować się w centrum innej galaktyki, która połączyła się z większym układem obserwowanym obecnie. Erica Hammerstein z UC Berkeley wskazała, że już wcześniej pojawiały się przesłanki, iż zderzenia galaktyk zwiększają częstość występowania TDE, a obecność drugiej czarnej dziury może świadczyć o dawnej kolizji w tej galaktyce. Wyniki badań opisano w czasopiśmie "The Astrophysical Journal Letters".