Международная группа исследователей под руководством астрономов из Тель-Авивского университета наблюдала вспышку, вызванную падением звезды на чёрную дыру и её разрушением.
Удивительно, но эта вспышка произошла примерно через два года после почти идентичной вспышки AT 2022dbl из того же места. Это первый подтверждённый случай, когда звезда пережила столкновение с сверхмассивной чёрной дырой и вернулась за новой порцией внимания. Это открытие опровергает общепринятые представления о таких событиях приливного разрушения и предполагает, что эти впечатляющие вспышки могут быть лишь началом более длинной и сложной истории.
Исследование под руководством доктора Лидии Макригянни
Исследование проводилось под руководством доктора Лидии Макригянни (бывшего постдока в Тель-Авивском университете, а ныне исследователя в Ланкастерском университете в Великобритании) под руководством профессора Айрар Аркави, члена отдела астрофизики Тель-Авивского университета и директора обсерватории Уайз в Мизпе-Рамон. Профессор Эхуд Накар, заведующий кафедрой астрофизики, и студенты Сара Фарис и Яэль Дганьи из исследовательской группы Аркави также приняли участие в исследовании, наряду со многими международными сотрудниками. Результаты опубликованы в июльском выпуске The Astrophysical Journal Letters.
Сверхмассивные чёрные дыры в центре галактик
Исследователи объясняют, что в центре каждой большой галактики находится чёрная дыра, масса которой в миллионы или миллиарды раз превышает массу Солнца. Такая сверхмассивная чёрная дыра также существует в нашем Млечном Пути, и её открытие было удостоено Нобелевской премии по физике в 2020 году. Однако, помимо знания об их существовании, не очень понятно, как образуются такие монстры и как они влияют на свои галактики-хозяева.
Особенности чёрных дыр
Одной из главных проблем в изучении этих чёрных дыр является то, что они, по сути, чёрные. Чёрная дыра — это область пространства, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может её покинуть. Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути была обнаружена благодаря движению звёзд в её окрестностях. Но в других, более далёких галактиках такое движение невозможно отследить.
К счастью или к несчастью, в зависимости от вашей точки зрения, раз в 10 000–100 000 лет звезда приближается слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре в центре своей галактики, в результате чего её разрывает на части. Половина звезды «проглатывается» чёрной дырой, а половина выбрасывается наружу. Когда материя падает на чёрную дыру, она делает это по кругу, подобно тому как вода уходит в слив ванны.
Однако вокруг чёрных дыр скорость вращения материала приближается к скорости света, материал нагревается и излучает яркое свечение. Таким образом, такая несчастная звезда «освещает» чёрную дыру на несколько недель или месяцев, предоставляя астрономам краткую возможность изучить её свойства.
Странное поведение вспышек
Однако эти вспышки ведут себя не так, как ожидалось. Их яркость и температура были намного ниже прогнозируемых. Примерно через десятилетие попыток понять почему, AT 2022dbl, возможно, дал ответ.
Повторение первой вспышки почти идентичным образом два года спустя означает, что, по крайней мере, первая вспышка была результатом частичного разрушения звезды, большая часть которой выжила и вернулась для дополнительного (почти идентичного) прохождения. Таким образом, эти вспышки являются скорее «перекусом» для сверхмассивной чёрной дыры, чем «обедом».
«Вопрос теперь в том, увидим ли мы третью вспышку через два года, в начале 2026 года», — говорит профессор Аркави. «Если мы увидим третью вспышку, — продолжает Аркави, — это будет означать, что вторая вспышка также была результатом частичного разрушения звезды. Так что, возможно, все такие вспышки, которые мы пытались понять в течение последнего десятилетия как полные разрушения звёзд, не то, чем мы их считали».
Если третья вспышка не произойдёт, то вторая вспышка могла быть полным разрушением звезды. Из этого следует, что частичные и полные разрушения выглядят почти одинаково, что было предсказано до этого открытия исследовательской группой профессора Тсви Пирана в Еврейском университете.
«В любом случае, — добавляет Аркави, — нам придётся переписать нашу интерпретацию этих вспышек и того, что они могут рассказать нам о монстрах, лежащих в центрах галактик».