2. července 2025 zaznamenala čínská kosmická observatoř Einstein Probe při rutinní přehlídce oblohy mimořádně jasný zdroj rentgenového záření, jehož jasnost se výrazně měnila. Jeho nezvyklý signál jej okamžitě odlišil od běžných kosmických zdrojů, což vedlo k rychlým následným pozorováním teleskopy po celém světě. Studium této události koordinovalo Vědecké středisko Národních astronomických observatoří Čínské akademie věd s účastníky z několika výzkumných institucí z Číny i ze zahraničí. Astrofyzikové z Oddělení fyziky na Hongkongské univerzitě, kteří jsou nedílnou součástí vědeckého týmu Einstein Probe, spolupracovali s širším kolektivem na interpretaci této události a navrhli, že by se mohlo jednat o okamžik, kdy černá díra střední hmotnosti roztrhá a pohltí bílého trpaslíka.

Pokud by se to potvrdilo, šlo by o první pozorování tak extrémního procesu „krmení“ černé díry. Poznatky byly publikovány jako titulní článek v časopise Science Bulletin. Objev byl možný díky tomu, že Einstein Probe nese dva jedinečné, vzájemně se doplňující rentgenové přístroje. Během rutinní přehlídky oblohy 2. července 2025 přístroj WXT (Wide-field X-ray Telescope), který využívá pokročilou mikropórovou optiku typu humří oko a nabízí široké zorné pole s vysokou citlivostí, zaznamenal přechodný rentgenový jev vykazující prudkou variabilitu, který byl později označen EP250702a (a je znám též jako GRB 250702B). Prakticky ve stejnou chvíli zachytil americký gama teleskop Fermi sérii gama záblesků ze stejné části oblohy.

Významnost této události byla jasná teprve až když vědci zodpovědní za přístroj WXT prostudovali jeho dřívější pozorování. Teleskop již zaznamenal vytrvalé rentgenové emise z přesně stejného místa zhruba den předtím, než se gamma záblesky objevily. To je u vysokoenergetických kosmických explozí poměrně vzácné. Přibližně 15 hodin po prvotním signálu zdroj vybuchl v sérii intenzivních rentgenových záblesků, které dosahovaly vrcholu zářivosti okolo 3 × 10⁴⁹ erg s⁻¹ a událost se díky tomu zařadila mezi nejjasnější okamžité záblesky, jaké kdy byly ve vesmíru pozorovány. „Tento časný rentgenový signál je kriticky důležitý,“ zdůrazňuje Dongyue Li, první autor článku z Národních astronomických observatoří a dodává: „Říká nám, že nešlo o obyčejný gama záblesk.“

Díky přesným souřadnicím, které poskytl přístroj WXT, následovala další pozorování mnoha velkými teleskopy po celém světě. Ty dokázaly úspěšně zaznamenat konkrétní kosmický objekt v různých vlnových délkách a potvrdily jeho pozici na okraji vzdálené galaxie. O slovo se přihlásil také další přístroj na Einstein Probe, FXT (Follow-up X-ray Telescope), který sledoval dramatický vývoj zdroje. Během zhruba 20 dní jeho jas poklesl zhruba stotisícinásobně, zatímco rentgenové emise se posunuly z vyšších energií (tvrdého záření) k energiím nižším (měkké záření). Kombinací dat z Einstein Probe s navazujícími pozorováními napříč elektromagnetickým spektrem vědci zjistili že EP250702a vykázal nezvyklé projevy, které existující modely nebyly schopné plně vysvětlit. Jeho rentgenové emise se objevily před gama zábleskem, byly extrémně jasné a vyvíjely se v mimořádně rychle. K události navíc došlo na okraji hostitelské galaxie namísto jejího středu. To vše jsou vlastnosti, které se u vysokoenergetických kosmických jevů objevují jen zřídka. Mezi mnoha zvažovanými teoretickými scénáři nakonec vyniklo jedno vysvětlení. Černá díra střední velikosti roztrhala bílého trpaslíka.

Tým z hongkongské univerzity hrál v interpretaci dat a teoretickém modelování rozhodující roli. Jejich práce vedla k identifikaci skrytých fyzikálních mechanismů tohoto fenoménu. Tým profesorky Lixin Dai z Oddělení fyziky na Hongkongském institutu astronomie a astrofyziky, který spadá pod Hongkongskou univerzitu, poskytl zásadní teoretický úsudek, který vedl k zaměření se na tento model. Lixin Dai  jako spoluautorka vysvětlila: „Model s černou dírou střední velikosti a bílým trpaslíkem může nejpřirozeněji vysvětlit rychlý vývoj události a extrémní energetický výstup.“

Jinhong Chen, spoluautor článku a postdoktorand na katedře fyziky Hongkongské univerzity, provedl hloubkovou numerickou simulaci k analýze modelu. „Naše výpočetní simulace ukazují, že kombinace slapových sil středně velké černé díry s extrémní hustotou bílého trpaslíka může vytvořit výtrysky energie a evoluční časové rámce, které jsou vysoce konzistentní s pozorovanými údaji,“ zmínil.

Bing Zhang, ředitel Hongkongského institutu astronomie a astrofyziky na hongkongské univerzitě a spoluautor článku prohlásil: „Hongkong má mezinárodní výzkumnou vizi a technické znalosti v oblasti astronomie. Hluboké zapojení a přínos týmu Hongkongské univerzity k tomuto významnému objevu plně dokazují jedinečnou hodnotu a klíčovou roli hongkongských vědeckých výzkumných kapacit v čele globálního vědeckého bádání.“ Lixin Dai jej doplnila: „Právě intenzivní diskuse mezi mezinárodními týmy, z nichž každý má svůj vlastní model vysvětlující tuto událost, podtrhuje její obrovskou vědeckou hodnotu.“

„Úkolem mise Einstein Probe je zachytit nepředvídatelné a extrémní přechodné fenomény ve vesmíru,“ uvedl Weimin Yuan z Národních astronomickcýh observatoří a hlavní výzkumník mise Einstein Probe a dodal: „Objev EP250702a pně demonstruje naše možnosti být prvními, kdo zachytí nejextrémnější momenty vesmíru a dále ilustruje schopnost Číny významně přispívat k mezinárodnímu astronomickému výzkumu.“ Pokud se potvrdí interpretace pozorované události, poskytne to první čisté a přímé důkazy toho, že středně velká černá díra roztrhala bílého trpaslíka a vytvořila relativistický výtrysk. Takový objev by pomohl posvítit si na dlouho postrádanou populaci středně velkých černých děr a otevřel by nové cesty k výzkumu, jak černé díry rostou, ale i na konečný osud kompaktních hvězd i na rozvíjející se obor multi-messenger astronomie.

Přeloženo z:
https://phys.org/

Zdroje obrázků:
https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2026/a-possible-first-ever.jpg
https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2026/a-possible-first-ever-1.jpg
https://www.esa.int/…/Finishing_touches_to_the_Einstein_Probe_s_Follow-up_Telescope.jpg
https://www.esa.int/…/einstein_probe_in_a_nutshell/25376877-1-eng-GB/Einstein_Probe_in_a_nutshell.png