Artistillustration som skildrar den rekordstora "tidvattenstörningshändelsen" (TDE). Den röda visar varmare material som faller mot det svarta hålet och genererar en distinkt röntgenstrålning. Den blå visar en vind som blåser från det infallande materialet. Kredit:CXC/M. Weiss; Röntgen:NASA/CXC/UNH/D. Lin et al, Optisk:CFHT
Ett jättelikt svart hål slet isär en närliggande stjärna och fortsatte sedan att mata av sina kvarlevor i nästan ett decennium, enligt forskning ledd av University of New Hampshire. Denna svarta hålsmåltid är mer än 10 gånger längre än något annat tidigare avsnitt av en stjärnas död.
"Vi har sett en stjärnas spektakulära och långvariga bortgång, sa Dacheng Lin, en forskare vid UNH:s Space Science Center och studiens huvudförfattare. "Dusintals av dessa så kallade tidvattenstörningar har upptäckts sedan 1990-talet, men ingen som förblev ljus nästan lika länge som den här."
Med hjälp av data från en trio av kretsande röntgenteleskop, NASA:s Chandra X-ray Observatory och Swift Satellite samt ESA:s XMM-Newton, forskare hittade bevis på en massiv "tidvattenstörningshändelse" (TDE). Tidvattenkrafter, på grund av det svarta hålets intensiva gravitationsgradient, kan förstöra ett föremål – till exempel en stjärna – som vandrar för nära. Under en TDE, en del av stjärnskräpet slungas utåt i höga hastigheter, medan resten faller mot det svarta hålet. När den färdas inåt, och förtärs av det svarta hålet, materialet värms upp till miljontals grader och genererar en distinkt röntgenstrålning.
Dessa flervågssignaler, som kan ses av satelliterna, hjälpa till att studera annars vilande massiva bakhål. Tidigare bloss var kortlivade, blir vanligtvis väldigt svag på ett år, men denna superlånga röntgenstrålning har varit ihållande ljus i nästan ett decennium. Den extraordinära långa ljusa fasen av denna TDE betyder att antingen var detta den mest massiva stjärnan som någonsin revs isär under en av dessa händelser, eller den första där en mindre stjärna slets sönder helt.
Röntgenkällan som innehåller detta tvångsmatade svarta hål, känd under sitt förkortade namn XJ1500+0154, ligger i en liten galax cirka 1,8 miljarder ljusår från jorden.
Röntgendata indikerar också att strålning från material som omger detta svarta hål konsekvent har överskridit den så kallade Eddington-gränsen, definieras av en balans mellan det yttre trycket av strålning från den heta gasen och inåtdragningen av det svarta hålets gravitation.
Slutsatsen att supermassiva svarta hål kan växa, från TDE och kanske andra sätt, vid hastigheter över de som motsvarar Eddington-gränsen har viktiga konsekvenser. En sådan snabb tillväxt kan hjälpa till att förklara hur supermassiva svarta hål kunde nå massor som är ungefär en miljard gånger högre än solen när universum bara var ungefär en miljard år gammalt.
Baserat på forskarnas modellering bör det svarta hålets mattillförsel minskas avsevärt under det kommande decenniet och börja blekna under de närmaste åren.
En artikel som beskriver dessa resultat visas i 6 februari numret av tidskriften Natur astronomi .