Astronomi so z Nasinim rentgenskim observatorijem Chandra našli razlago za nenavadne izbruhe zvezde AT 2016blu, ki približno vsakih 113 dni močno zasije in nato znova potemni. Čeprav je njen blišč primerljiv z izbruhom supernove, zvezda vsakič preživi. Meritve kažejo, da ji ob bližnjih srečanjih snov odvzema skriti spremljevalec. Ali je to črna luknja ali nevtronska zvezda, še ni jasno.

Zvezda AT 2016blu in prenos snovi na skrivnostnega spremljevalca. (slika: Dnevne Novice / AI-ilustracija)

Izbruhi, ki so več kot desetletje begali astronome

V spiralni galaksiji NGC 4559, več deset milijonov svetlobnih let od Zemlje, astronomi spremljajo zvezdo, ki je že večkrat ustvarila vtis, da doživlja svoj konec. AT 2016blu nenadoma močno zasije, njena svetlost nato upade, čez nekaj mesecev pa se prizor ponovi. Pri pravi supernovi tako velike zvezde pričakujemo katastrofalen dogodek, ne vrnitve v podobnem ritmu. Zaradi izbruhov, ki po sijaju spominjajo na supernovo, a zvezde ne uničijo, je dobila oznako »lažna supernova«. Nenavadno ime ne zmanjšuje silovitosti pojava; označuje razliko med njegovim videzom in dejanskim dogajanjem.

AT 2016blu spada med svetle modre spremenljivke, vroče in masivne zvezde, katerih sij lahko močno niha. Po navedbah NASA je njena masa najmanj 33-krat večja od Sončeve. Znanstveniki so jo opazovali že dolgo pred letošnjo razlago, a samo vidna svetloba jim ni razkrila, kaj sproža ponavljajoče se povečanje sijaja. Chandra je tudi pri drugih objektih pokazala, da se za nenavadnim sevanjem lahko skriva zapleten zvezdni sistem. Na Dnevnih Novicah smo že opisali odkritje 84 nenavadnih rentgenskih virov, pri katerih astronomi prav tako raziskujejo možne kompaktne spremljevalce.

Ritem, ki je razkril skritega spremljevalca

Od leta 2012 do junija 2026 so opazovalci zabeležili najmanj 27 izbruhov AT 2016blu. Čeprav so se razlikovali po moči, so se pojavljali približno vsakih 113 dni. Ta časovni vzorec je raziskovalce usmeril k vprašanju, ali se v okolici velike zvezde redno dogaja nekaj, kar je povezano z obhodom drugega telesa. Domneva o dvojnem zvezdnem sistemu je postala posebej zanimiva, ker so bili izbruhi dovolj izraziti, da jih ni bilo mogoče pojasniti zgolj z manjšimi nihanji svetlosti.

Raziskovalci so zato preučili možnost, da spremljevalec kroži po podolgovati orbiti. Ko se približa masivni zvezdi, se del plina, ki ga ta izgublja v okolico, ujame v njegovo gravitacijsko polje. Ko se telesi spet oddaljita, se razmere spremenijo in prenos snovi oslabi. Takšno gibanje bi lahko ustvarjalo ponavljajoč se vzorec brez zaporednih eksplozij same zvezde. Toda vidni izbruhi niso razkrili, kakšno telo zajema snov. Astronomi so odgovor zato iskali v rentgenskem sevanju, ki nastaja pri mnogo bolj energijskih procesih.

Ko je Chandra pogledala ob pravem trenutku

Raziskovalci so združili dolgoletno spremljanje svetlosti z načrtovanjem rentgenskega opazovanja. Pri opozarjanju na spremembe so sodelovali tudi ljubiteljski astronomi, več kot 30 jih je prispevalo podatke za pravočasno usmeritev teleskopa. Marca 2026 je Chandra izvedla pet opazovanj, skupaj dolgih 26 ur in pol. Meritve niso nastale naključno: uskladili so jih z optičnim izbruhom, saj bi poznejše opazovanje lahko zgrešilo najpomembnejši del dogajanja.

Položaj AT 2016blu je dodatno zapletel bližnji svetel rentgenski vir, ki ni povezan s proučevano zvezdo. Teleskop s slabšo kotno ločljivostjo bi sevanji lahko pomešal in ustvaril napačen vtis o moči izbruha. Observatorij Chandra v dokumentaciji pojasnjuje, da je njegova ostrina omogočila razločevanje obeh virov. Tako so lahko raziskovalci rentgensko sevanje povezali z območjem AT 2016blu, namesto da bi ga pripisali sosednjemu objektu.

Primerjava z arhivskimi podatki iz let 2001 in 2002 je nato razkrila velik preskok. Takrat AT 2016blu v rentgenskem delu spektra niso zaznali; med izbruhom marca 2026 pa je bil signal najmanj stokrat močnejši glede na omejitve, ki jih omogočajo stare meritve. Znanstveniki so tako dobili dokaz, da ob optičnem blišču nastaja tudi izjemno energijsko sevanje. Še vedno niso videli samega spremljevalca, lahko pa so precej zanesljiveje sklepali, kaj se dogaja v njegovi neposredni bližini.

Zakaj nastajajo siloviti izbruhi

Plin, ki ga zajame gravitacija kompaktnega objekta, lahko začne krožiti z velikimi hitrostmi in se pri tem močno segreje. Nastajajo rentgenski žarki, ki jih človeško oko ne zazna, njihova energija pa lahko ogreva tudi gost material v okolici dvojnega sistema. Ko ta zasije v vidni svetlobi, nastane pojav, ki ga astronomi že leta spremljajo kot nenaden izbruh AT 2016blu. Optični blišč in rentgenski signal bi bila torej različna obraza istega procesa, ki ga poganja prenos snovi med telesoma.

Vodja raziskave Mojgan Aghakhanloo z Univerze v Virginiji je v Nasini predstavitvi poudarila, da vzroka niso mogli določiti, dokler niso dobili Chandrinih podatkov ob ustreznem času. Dolgoletni optični zapisi so raziskovalcem pokazali, kdaj se izbruhi vračajo, rentgenske meritve pa, kako bi lahko nastajali. Namesto zaporednih eksplozij velike zvezde so tako dobili precej prepričljivejšo sliko dogajanja v dvojnem sistemu, kjer skriti spremljevalec ob približevanju zajema snov iz okolice svoje masivne sosede.

Črna luknja ali nevtronska zvezda?

Spremljevalec bi lahko bil črna luknja z zvezdno maso ali nevtronska zvezda, izjemno gost ostanek po koncu življenja masivne zvezde. Obe telesi lahko zajemata plin in pri tem ustvarjata močno rentgensko sevanje. Novi podatki podpirajo prisotnost kompaktnega objekta, vendar njegove vrste še ne razkrivajo. Astronomi morajo zato poiskati dodatne značilnosti sevanja, ki bi omogočile razlikovanje med obema možnostma. Čeprav je izvor ponavljajočih se izbruhov zdaj precej jasnejši, ostaja identiteta telesa, ki jih poganja, največja nerešena uganka sistema.

AT 2016blu je po rentgenski svetlosti tudi kandidat za razred izjemno svetlih rentgenskih virov, katerih nastanek astronomi še raziskujejo. Nekatere poganjajo nevtronske zvezde, druge črne luknje, njihove razlike pa niso vedno očitne iz ene same meritve. Pri tem sistemu imajo raziskovalci dodatno prednost: poznajo približen čas, ko se dogajanje okrepi. Naslednja časovno usklajena opazovanja bi zato lahko pokazala, kako se rentgenska svetloba spreminja skozi obhod in ali njen spekter razkrije naravo spremljevalca.

Odkritje odpira novo pot do skritih zvezdnih sistemov

Rezultati so posebej pomembni, ker gre po navedbah raziskovalcev za prvo rentgensko zaznavo takšne izbruhajoče svetle modre spremenljivke s kompaktnim spremljevalcem. Doslej so astronomi poznali njen nenavadni svetlobni ritem, zdaj pa imajo tudi razlago, zakaj se plin ob določenih približevanjih tako močno segreje. Podobno metodo bi lahko uporabili pri drugih zvezdah, ki se navidezno približajo koncu, nato pa nadaljujejo življenje. To še ne pomeni, da imajo vse enake spremljevalce; pomeni pa, da bodo raziskovalci pri iskanju vzrokov več pozornosti namenili tudi rentgenskemu sevanju.

Študija Mojgan Aghakhanloo s sodelavci je bila kot predobjava dostopna že avgusta, NASA pa je izsledke predstavila ob novembrski objavi v reviji The Astrophysical Journal. Pet opazovanj v pravem tednu je razrešilo uganko, ki je samo z vidno svetlobo ostajala odprta več let. Zvezda bo svoje izbruhe verjetno ponavljala, a za astronome naslednji svetlobni blišč ne bo več le nenavaden dogodek. Postal bo nova priložnost za opazovanje telesa, ki ga še niso videli, vendar njegovo gravitacijo že prepoznavajo v svetlobi druge zvezde.