Een zeldzame lichtflits, uitgezonden door een ster terwijl deze wordt opgezogen door een superzwaar zwart gat, is opgemerkt door wetenschappers die telescopen van over de hele wereld gebruiken.

Het fenomeen, bekend als een getijdenverstoring, is de dichtstbijzijnde uitbarsting in zijn soort die tot nu toe is geregistreerd, op slechts 215 miljoen lichtjaar van de aarde. Het wordt veroorzaakt wanneer een ster te dicht bij een zwart gat komt en de extreme zwaartekracht van het zwarte gat de ster in dunne stroompjes materiaal versnippert - een proces dat 'spaghettificatie' wordt genoemd. Tijdens dit proces valt een deel van het materiaal in het zwarte gat, het vrijgeven van een heldere uitbarsting van energie die astronomen kunnen detecteren.

Getijdenverstoringen zijn zeldzaam en niet altijd gemakkelijk te bestuderen omdat ze meestal worden verduisterd door een gordijn van stof en puin. Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van de Universiteit van Birmingham was in staat om deze gebeurtenis tot in ongekend detail te bestuderen, omdat het werd ontdekt kort nadat de ster uit elkaar was gescheurd.

Met behulp van de Very Large Telescope en New Technology Telescope van de European Southern Observatory, het wereldwijde telescoopnetwerk van Las Cumbres Observatory, en de snelle satelliet van Neil Gehrel, het team kon de flare volgen, genaamd AT2019qiz, over een periode van zes maanden naarmate het helderder werd en vervolgens vervaagde.

De bevindingen van het onderzoek zijn gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society . Dit werd mede ondersteund en gefinancierd door de Science and Technology Facilities Council (STFC).

"Het idee van een zwart gat dat een nabije ster 'opzuigt' klinkt als sciencefiction. Maar dit is precies wat er gebeurt bij een getijdenverstoring, " zegt hoofdauteur Dr. Matt Nicholl, een docent en onderzoeker van de Royal Astronomical Society aan de Universiteit van Birmingham. "We hebben tot in detail kunnen onderzoeken wat er gebeurt als een ster wordt opgegeten door zo'n monster."

"Als een zwart gat een ster verslindt, het kan een krachtige explosie van materiaal naar buiten lanceren die ons zicht belemmert, " legt Samantha Oates uit, ook aan de Universiteit van Birmingham. "Dit gebeurt omdat de energie die vrijkomt wanneer het zwarte gat stellair materiaal opeet, het puin van de ster naar buiten stuwt."

In het geval van AT2019qiz, astronomen waren in staat om het fenomeen vroeg genoeg te identificeren om het hele proces te observeren.

"Verschillende hemelonderzoeken ontdekten emissie van de nieuwe getijdenverstoring zeer snel nadat de ster uit elkaar was gescheurd, " zegt Thomas Wevers, een ESO-fellow in Santiago, Chili, die bij het Instituut voor Sterrenkunde was, Universiteit van Cambridge, VK, toen hij het werk uitvoerde. "We wezen meteen een reeks grond- en ruimtetelescopen in die richting om te zien hoe het licht werd geproduceerd."

De snelle en uitgebreide waarnemingen in ultraviolet, optisch, Röntgen- en radiolicht onthuld, Voor de eerste keer, een directe verbinding tussen het materiaal dat uit de ster stroomt en de heldere gloed die wordt uitgezonden als het wordt verslonden door het zwarte gat.

"De waarnemingen toonden aan dat de ster ongeveer dezelfde massa had als onze eigen zon, en dat het ongeveer de helft daarvan verloor aan het zwarte gat, die meer dan een miljoen keer massiever is, " zei Nicholl, die ook gastonderzoeker is aan de Universiteit van Edinburgh.

"Omdat we het vroeg ontdekten, we konden het gordijn van stof en puin zien optrekken toen het zwarte gat een krachtige uitstroom van materiaal op gang bracht met snelheden tot 10.000 km/s, " zei Kate Alexander, NASA Einstein Fellow aan de Northwestern University in de VS. "Deze unieke 'kijk achter het gordijn' bood de eerste mogelijkheid om de oorsprong van het verduisterende materiaal te lokaliseren en in realtime te volgen hoe het het zwarte gat overspoelt."

Het onderzoek helpt astronomen om superzware zwarte gaten beter te begrijpen en hoe materie zich gedraagt ​​in de extreme zwaartekrachtomgevingen om hen heen. Het team zegt dat AT2019qiz zelfs zou kunnen fungeren als een 'Rosetta-steen' voor het interpreteren van toekomstige waarnemingen van getijdenverstoringen. ESO's Extreem Grote Telescoop (ELT), gepland om dit decennium van start te gaan, zullen onderzoekers in staat stellen steeds zwakkere en sneller evoluerende getijdenverstoringen te detecteren, om verdere mysteries van de fysica van zwarte gaten op te lossen.