Астрономы Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института зафиксировали самое мощное излучение, исходившее от сверхмассивной черной дыры, которая «поглотила» близлежащую звезду. Это событие, по яркости превысившее 10 трлн солнц и обойдя все ранее наблюдавшиеся аналоги, 4 ноября было описано в журнале Popular Science.
Что произошло и где: вспышка случилась в активном галактическом ядре J2245+3743, масса которого составляет примерно 500 млн солнечных масс. Когда и как за этим следили: излучение впервые заметили в 2018 году, наблюдения продолжались с помощью системы Zwicky Transient Facility (ZTF) и программы Catalina Real-Time Transient Survey, а только к 2023 году ученые поняли, что вспышка не угасает так быстро, как ожидалось.
«Это не похоже ни на одно активное галактическое ядро, которое мы когда-либо видели», — отметил профессор астрономии Калифорнийского технологического института, научный сотрудник проекта ZTF и соавтор исследования Мэттью Грэм.
По данным наблюдений яркость J2245+3743 возросла в 40 раз, а суммарный световой поток достиг рекордного уровня. При первых анализах команда не могла однозначно указать причину такого возбуждения, и объяснение в виде сверхновой казалось малопригодным. Как отметил соавтор исследования, астроном из Городского университета Нью-Йорка К. Э. Саавик Форд, сверхновые слишком слабы, чтобы объяснить это явление.
Почему и как это произошло: ученые склоняются к тому, что причина — так называемое событие приливного разрушения (tidal disruption event, TDE), когда гравитация черной дыры захватывает соседнюю звезду и начинает вырывать из нее энергию. При этом отмечают, что передача энергии порой может идти в оба направления.
«Звезды такой массы встречаются редко, но мы полагаем, что звезды внутри диска активного ядра галактики могут увеличиваться в размерах. Вещество из диска сбрасывается на звезды, заставляя их увеличиваться в массе», — объяснил Форд.
За всю историю наблюдений зарегистрировано около 100 подобных случаев, однако почти ни один из них не происходил в активном ядре галактики. Обычно окружающий аккреционный диск скрывает TDE даже от самых чувствительных приборов, но J2245+3743 выделился настолько сильно, что его излучение было невозможно пропустить.
Для сопоставления: предыдущее рекордное событие 2021 года, получившее неофициальное имя «Страшная Барби», оказалось в 30 раз слабее нынешнего. Черная дыра J2245+3743 расположена примерно в 10 млрд световых лет от нас и относится к числу одних из самых древних известных объектов Вселенной.
Где и как мы это видим: из-за космологического растяжения времени астрономы наблюдают событие как бы в замедленном виде.
«Это явление называется космологическим замедлением времени, вызванным растяжением пространства и времени. По мере того, как свет движется к нам через расширяющееся пространство, его длина волны увеличивается, как и само время. Семь лет здесь — это два года там. Мы наблюдаем, как событие воспроизводится в обратном направлении в четверть скорости», — уточнил Грэм.
Хотя на данный момент J2245+3743 сохраняет статус самой яркой зарегистрированной вспышки, исследователи полагают, что подобные явления могут происходить повсеместно во Вселенной. Грэм подчеркнул вклад ZTF, отметив, что данной системы обнаружить явление не удалось бы.
Ранее, 7 октября, журнал Science Daily сообщил о предположении ученых касательно способности черных дыр создавать высокоэнергетические лучи. Сообщалось, что это излучение состоит из протонов и атомных ядер с энергией до 10^20 электронвольт. При этом отмечалось, что лучи не представляют опасности для людей на Земле, но могут стать угрозой для астронавтов.