Исследователи выявили сверхмассивную чёрную дыру, которая разрушила одну звезду и использует её обломки для ликвидации другой звезды или небольшой чёрной дыры, ранее находившейся на безопасном расстоянии. Это открытие, сделанное при помощи рентгеновской обсерватории Chandra, космического телескопа Hubble, NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), обсерватории Neil Gehrels Swift и ряда других телескопов, позволяет связать два явления, где ранее были только предположения о взаимосвязи.
В 2019 году астрономы стали свидетелями приближения звезды к чёрной дыре, в результате чего она была разорвана гравитационными силами. После этого обломки звезды сформировали диск, который начал вращаться вокруг чёрной дыры. Спустя некоторое время диск расширился и достиг траектории другой звезды или, возможно, чёрной дыры звёздной массы, которая двигалась на безопасном расстоянии от этой массивной чёрной дыры.
Теперь эта вращающаяся звезда сталкивается с диском обломков примерно каждые 48 часов, вызывая всплески рентгеновского излучения, зафиксированные обсерваторией Chandra.
Учёные уже задокументировали множество случаев, когда объекты приближались слишком близко к чёрной дыре и разрывались. Эти явления астрономы называют «событиями приливного разрушения». Недавно астрономы также обнаружили новый класс ярких вспышек в центрах галактик, которые находятся исключительно в рентгеновском спектре и повторяются многократно. Эти явления связаны со сверхмассивными чёрными дырами, хотя причина повторяющихся рентгеновских выбросов оставалась неясной. Явления были классифицированы как «квазипериодические извержения».
«Ранее предполагалось, что эти события связаны, и теперь мы получили подтверждение этой гипотезы, это как получить два космических ответа по цене одного в изучении загадок», — отметил соавтор исследования Дхирадж Пашам из Массачусетского технологического института.
Это приливное событие, обозначенное как AT2019qiz, впервые зафиксировали в 2019 году широкоугольным телескопом в Паломарской обсерватории, известным как Zwicky Transient Facility. В 2023 году астрономы применили Chandra и Hubble для детального исследования остатков после приливного разрушения.
Nаблюдения Chandra проводились в трёх сессиях по 4–5 часов каждая, что в итоге составило примерно 14 часов. В ходе этих наблюдений был зафиксирован слабый сигнал в начале и конце сеанса, но в середине возникла очень сильная фиксация. Ведущий исследователь, Мэтт Николл из Университета Квинс в Белфасте, и его команды использовали NICER для более частых наблюдений AT2019qiz на предмет повторяющихся рентгеновских вспышек. Эти данные показали, что AT2019qiz излучает примерно каждые 48 часов. Подтверждение этому пришло и от наблюдений с телескопов Swift и AstroSat.
Одновременные ультрафиолетовые наблюдения через телескоп «Хаббл» помогли определить размеры диска рядом со сверхмассивной чёрной дырой. Учёные выяснили, что диск расширился до такой степени, что если объектов в этот момент находился бы ближе недели или меньше, столкновение с диском вызвало бы мощные выбросы.
«Это значительный шаг вперёд в понимании происхождения регулярных выбросов. Теперь мы знаем, что на начало извержений после разрушения звезды уходит несколько лет, потому что диск должен достаточно расшириться для столкновения с другой звездой», — отметил Эндрю Маммери из Оксфордского университета.
Эти результаты важны для дальнейшего поиска квазипериодических извержений в связи с приливными разрушениями. Дополнительные такие наблюдения позволят измерять частоту и удалённость объектов, двигающихся по орбитам около сверхмассивных чёрных дыр, и некоторые из них могут стать мишенями для будущих гравитационно-волновых обсерваторий.
Источник: iXBT
