Учёные зафиксировали, как чёрная дыра разорвала оказавшуюся рядом звезду

Земные астрономы зарегистрировали т.н. «событие приливного разрушения» (СПР) — чёрная дыра, находящаяся в миллионе световых лет от Земли в одной из карликовых галактик, уничтожила звезду, оказавшуюся слишком близко от невидимого с помощью телескопов объекта.

Источник изображения: NASA

Чёрная дыра средней массы буквально разорвала звезду в ходе СПР. О далёком инциденте стало известно, когда произошёл выброс радиации настолько мощный, что на краткое время смог затмить свет всех звёзд, формировавших карликовую галактику. Явление, возможно, помогло учёным лучше понять взаимодействие галактик и находящихся в них чёрных дыр. Кроме того, выявлена очередная чёрная дыра, а сама вспышка такого рода помогает определять массы подобных объектов.

Вспышка, получившая кодовое имя AT 2020neh, обнаружена в рамках проекта Young Supernova Experiment (YSE), в ходе которого выявляются относительно непродолжительные космические события вроде взрывов сверхновых. Команда Калифорнийского университета в Санта-Крус (UCSC) а также их коллеги из других научных учреждений благодаря СПР смогли измерить массу чёрной дыры, выяснив, что она в 100 тыс. — 1 млн раз больше массы Солнца.

СПР успешно использовались для замера масс сверхмассивных чёрных дыр в прошлом, но теперь впервые с их помощью определена масса объекта среднего размера. Это означает, что наблюдения за вспышкой AT 2020neh могли бы стать основой для оценки чёрных дыр средних масс в будущем.

По мнению учёных, наблюдение поглощения звезды чёрной дырой обеспечило редкую возможность заметить то, что в прочих случаях могло остаться скрытым от исследователей. Более того, свойства вспышки позволяют многое понять о чёрных дырах средней массы.

Чёрные дыры среднего размера имеют массу в 100 — 100 000 масс Солнца. Они намного массивнее обычных чёрных дыр, но несопоставимо уступают чёрным дырам, расположенным в центрах большинства галактик, включая Млечный Путь. Астрофизики давно подозревали, что сверхмассивные чёрные дыры массой в миллионы или даже миллиарды солнечных, могут расти за счёт слияния чёрных дыр средней массы. Одна из теорий допускает, что на первых этапах существования Вселенной могло быть очень много карликовых галактик с чёрными дырами средних масс в их центрах.

Источник изображения: NASA

По мере того как карликовые галактики сливались или поглощались более крупными «соперницами», чёрные дыры в их центрах поглощали друг друга, наращивая массу. В результате цепочки слияний и сформировались сверхмассивные чёрные дыры, присутствующие сегодня в центрах большинства галактик.

По мнению учёных, если удастся выяснить, сколько чёрных дыр средних масс находится во Вселенной и где они расположены, можно будет определить, соответствуют ли теории формирования сверхмассивных чёрных дыр действительности.

Один из вопросов, связанных с этой теорией — все ли карликовые галактики имеют собственные чёрные дыры средней массы в центре? На этот вопрос довольно трудно ответить, поскольку подобные объекты невидимы для телескопов до тех пор, пока не начинают захватывать окружающий газ, пыль или не разрывают звёзды в ходе СПР. Дополнительно астрономы могут определить наличие чёрных дыр по косвенным признакам — их гравитационному воздействию на окружающие звёзды, но пока эти методы недостаточно чувствительны для выявления отдалённых объектов в карликовых галактиках.

В результате пока в карликовых галактиках обнаружено немного чёрных дыр среднией массы, поэтому вспышки вроде AT 2020neh могут очень помочь в процессе их выявления и решении вопроса о том, как именно формировались сверхмассивные чёрные дыры.