Черная дыра может быть в 100 триллионов раз мощнее Звезды Смерти
Четыре года назад астрономы заметили далекую сверхмассивную черную дыру, поглотившую целую звезду. Звезда подошла слишком близко к СМЧД, и мощная гравитация черной дыры не позволила ей ускользнуть.
Это было событие приливного разрушения (TDE), и теперь, четыре года спустя, выход энергии от TDE все еще растет.
TDE называется AT2018hyz, где AT означает астрономический переходный процесс, 2018 год — год первоначального открытия, а hyz — это последовательный код обозначения год. Первоначально он был обнаружен в ходе автоматизированного исследования сверхновых звезд всего неба (ASASS-SN) в 2018 году, но радиоизлучение появилось и было обнаружено только в 2022 году.
Наблюдения, показывающие продолжающийся рост энергетических выбросов, представлены в новом исследовании в Астрофизическом журнале. Он называется «Продолжение быстрого радиоулучшения события приливного разрушения AT2018hyz», а его ведущий автор — Иветт Сендес. Сендес — доцент кафедры физики Университета Орегона.
«Мы представляем текущие радионаблюдения за событием приливного разрушения (TDE) AT2018hyz, которое было впервые обнаружено по радио через 972 дня после разрушения, после нескольких случаев необнаружения в ходе предыдущих поисков», — пишут авторы.
Новые наблюдения исследователей охватывают период примерно 1370–2160 дней после разрушения. «Мы обнаружили, что кривые блеска продолжают расти на всех частотах в течение этого периода времени…», — пишут они.
Это событие впервые наблюдалось в оптическом свете в 2018 году, но на тот момент это был всего лишь еще один TDE. Через несколько лет после этого Сендес снова наблюдала за AT2018hyz и обнаружила, что он излучает много энергии в радиоволнах.
В 2022 году они опубликовали статью о любопытном TDE. В этой статье указывалось на рост выбросов, утверждая, что «такой резкий рост не может быть объяснен каким-либо разумным сценарием оттока, запущенного во время сбоя, и вместо этого указывает на задержку запуска».
В новой статье Сендес и ее коллеги сообщают, что энергия выбросы сверхмассивных черных дыр резко возросли за прошедшие годы. Фактически, сейчас оно в 50 раз ярче, чем было, когда оно было впервые обнаружено.
Есть два потенциальных сценария, объясняющих этот рост радиосветимости. Один из них — «замедленный сферический отток».
В этом сценарии отток начался примерно через 620 дней после сбоя. «Физическая эволюция радиуса сферического истечения подтверждает истечение, которое началось со значительной задержкой примерно в 1,7 года по сравнению с открытием оптического излучения», — пишут исследователи.
Второй сценарий — это астрофизическая струя. Он будет сильно отклоняться от оси и двигаться с релятивистскими скоростями.
«Радиоизлучение внеосевого джета на ранних этапах будет подавляться релятивистским излучением, но в конечном итоге будет быстро возрастать, когда реактивный самолет замедляется и расширяется», — объясняют авторы.
Исследование показывает, что поток радиоволн, исходящий от СМЧД, будет продолжать расти, пока не достигнет пика в 2027 году.
«Это действительно необычно», — сказал ведущий автор. Сендэс в пресс-релизе. «Мне было бы трудно представить, чтобы что-то подобное поднималось в течение такого длительного периода времени».
Когда исследователи рассчитали выход энергии черной дыры, их встретил дополнительный сюрприз. Она примерно равна энергии, выделяемой гамма-всплеском (GRB). Поскольку GRB — это самые яркие и энергичные взрывы во Вселенной, это делает СМЧД одним из самых энергичных событий, когда-либо наблюдавшихся.
Ради шутки авторы сравнили ее со Звездой Смерти из «Звездных войн». Поклонники «Звездных войн» рассчитали энерговыработку Звезды Смерти, и, работая с этими числами, расчеты авторов показывают, что СМЧД излучает как минимум в триллион раз больше энергии, чем полностью работоспособная Звезда Смерти. А фактическое число может быть в 100 триллионов раз больше, чем вымышленное ОМП.
Но эти расчеты сделаны издалека. Только текущие наблюдения могут судить об их точности.
Это открытие поднимает важный вопрос: демонстрируют ли другие черные дыры и TDE в космосе такое же возрастающее излучение? Ответ в том, что мы не знаем, потому что никто на самом деле не смотрел.
«Если у вас есть взрыв, почему вы ожидаете, что что-то произойдет спустя годы после того, как взрыв произошел, если вы ничего не видели раньше?» — сказал Сендес. Она также отмечает, что получение времени наблюдения на самых мощных телескопах мира является чрезвычайно конкурентоспособным. Теперь, когда они нашли одну СМЧД с необычной светимостью, их предложения о поиске новых будут иметь больший научный вес.
Стоит отметить, что это не единственный TDE с запаздывающим радиоизлучением. Но его яркость чрезвычайно велика по сравнению с другими.
«Мы обнаружили, что AT2018hyz является уникальным TDE даже в популяции TDE с задержкой радиоизлучения, и будущие наблюдения должны позволить нам различать эти сценарии», — пишут авторы.
Сендес и ее коллеги планируют продолжить наблюдения за AT2018hyz на нескольких частотах. Это позволит им «отслеживать продолжающуюся эволюцию истечения и околоядерной среды», заключают авторы.
Эта статья была первоначально опубликована изданием Universe Today. Прочтите оригинал статьи.
