Az úgynevezett IC200530A neutrínó eseményt 2020. május 30-án detektálták az IceCube Neutrínó Obszervatóriumban, az Antarktiszon található laboratóriumban, amelynek elsődleges feladata a Naprendszeren kívülről érkező neutrínók megfigyelése - a részecskék vizsgálata többek között a nagyenergiájú kozmikus sugarak működésének megértésében segíthet. A nagyenergiájú neutrínó útját visszakövetve, a Zwicky Transient Facility adatainak elemzése után, a kutatók, köztük a német Desy (Deutsches Elektronen-Synchrotron, Német Elektronszinkrotron) intézet munkatársa, Marek Kowalski, felfigyeltek rá, hogy a részecske keletkezése összefüggésben áll egy másik, korábban megfigyelt jelenséggel, az AT2019fdr jelű átmeneti csillagászati eseménnyel, ami nagy valószínűséggel egy árapály katasztrófa, vagyis olyan esemény, amelynek során egy fekete lyuk különösen nagy erővel tép szét egy közelébe tévedő csillagot.

Ezek az események akkor következnek be, mikor egy nagytömegű, szupermasszív fekete lyuk egy csillagra olyan erőt fejt ki, ami kettétépi az égitestet:

ilyenkor a csillag anyagának egy részét elnyeli a fekete lyuk, másik része kilökődik vagy továbbra is a keringési pályáján marad, de később is beszippanthatja a gravitációs erők következtében a rá még mindig ható fekete lyuk. A TDE (Tidal Disruption Event) során akkréciós korong képződik és az anyag kilökődése olyan szintű, bár rövid ideig tartó sugárzással jár a röntgen, az optikai és az ultraibolya tartományban is, ami az egyik legfényesebb átmeneti jelenséggé teszi az égen.

Árapály szétesés nem túl gyakran következik be, annak ellenére, hogy a hipotézisek szerint minden nagyobb galaxis belsejében található szupermasszív fekete lyuk, ami bekebelezheti a csillagokat. A Harvard Smithsonian Asztrofizikai Központ leírása szerint eddig alig több mint hatvan alkalommal sikerült detektálni a jelenséget. A TDE pontos folyamatának megértését az is nehezíti, hogy a jelentős mértékű anyagkilökődés miatt az esemény közben kozmikus köd képződik, ami részben akadályozza a megfigyelést és az adatgyűjtést.

Az AT2019fdr esemény egy Narrow-Line Seyfert 1 galaxisban zajlott le, ezek a galaxisok olyan aktív galaxismagok, amelyek még a fejlődésük elején tartanak. A kutatók szerint az esemény nagy valószínűséggel egy TDE volt, bár ezt a teóriát azóta megkérdőjelezték a dán Niels Bohr Intézet, valamit ausztrál és amerikai egyetemek kutatói, akik vizsgálataik alapján arra a következtetésre jutottak, hogy az AT2019fdr lehet egy szupernóva megjelenése is, amely fényességét tekintve egy IIn típusú szuperfényes szupernóva. A Desy csillagászai szerint azonban a fekete lyuk elmélet a helytálló és ebben az esetben a detektált nagyenergiájú neutrínó eredetére is magyarázatot kaphatnak: a különösen intenzív csillagászati esemény során keletkezett és indult útjára a szellemrészecske, majd egészen a déli-sarki detektorokig jutott.

Az elemzések szerint annak az esélye, hogy két ilyen fényes jelenség véletlen egybeesésére akadnak, nagyjából 0,034%,

ami megerősíti azokat a korábbi feltételezéseket, amelyek már a mostani alkalom előtt is a neutrínók TDE-tel való kapcsolatára utaltak.

Eddig egy esetben figyeltek meg hasonló egybeesést az árapály katasztrófa és nagyenergiájú neutrínók észlelése között: ezt szintén a Kowalski vezette csapat detektálta az IceCube Neutrínó Obszervatórium adatainak elemzése során 2019-ben. A két eset már stabilabb alapot jelent a nagyenergiájú neutrínókkal kapcsolatos hipotézisek alátámasztásához, és valószínűsíti, hogy a fekete lyukak által széttépett csillagok igen aktívan járulnak hozzá ezeknek a nehezen észlelhető részecskéknek a generálásához. Az Amerikai Fizikai Társaság leírása szerint az IceCube által megfigyelt összes kozmikus neutrínó körülbelül 7,8%-a érkezhet TDE-kből, de

"mivel az árapály katasztrófák rendkívül ritkák, ezért a felfedezésünk arra utal, hogy ezek valószínűleg extrém hatékony neutrínó gyárak."

- mondta el Marek Kowalski.

(Fotó: IceCube Collaboration/NSF, Aurore Simonnet/Press Image for Kara et al., 2016, NASA/JPL-Caltech)

Sikerült megfigyelni, ahogy egy fekete lyuk spagettiként szippant fel egy csillagot Az árapály erők általi szétszaggatás nem ismeretlen jelenség a csillagászok előtt, viszont ilyen közelről és tisztán most először sikerült megfigyelni, ahogyan egy fekete lyuk végez egy csillaggal.