Обнаружена далекая сверхмассивная черная дыра, наслаждающаяся едой, кусочек за кусочком

Черные дыры общеизвестно разрушительны для звезд, находящихся рядом с ними. Астрономы часто видят вспышки, изображающие агонию звезд, коллапсирующих за горизонт событий, черную дыру, к которой они подошли слишком близко.

Однако в редких случаях звезда не полностью поглощается своим гигантским соседом и вытягивается на орбиту, что приводит к гораздо более медленной смерти, которая, вероятно, была бы более болезненной, если бы звезды могли что-то чувствовать.

Новое исследование с использованием рентгеновских результатов с Чандры и некоторых других инструментов детализирует сверхмассивную черную дыру в центре далекой-далекой галактики, которая медленно пожирает звезду, которую она захватила на орбите, и это может рассказать им больше о различных интересных физических процессах.

Новая статья является последней в серии, которая насчитывает несколько лет. Все началось с открытия AT2018fyk, «события приливного разрушения» (TDE), еще в 2018 году. TDE — это то, что астрономы видят, когда звезду поглощает черная дыра. AT2018fyk был первоначально захвачен исследователем внутреннего состава нейтронной звезды НАСА (NICER). Последующие наблюдения были завершены с помощью «Чандры» и XMM-Newton, рентгеновского телескопа ЕКА.

В типичном сценарии на этом история и закончилась бы – звезда была съедена, испустила исключительно сильные Х и УФ-лучи, и мы зафиксировали их с помощью наших приборов на расстоянии 860 миллионов световых лет. Однако примерно два года спустя астрономы заметили еще один всплеск рентгеновского и ультрафиолетового излучения, исходящего от той же черной дыры.

Этот второй всплеск светимости, вероятно, был вызван тем, что звезда снова частично поглотилась, когда она была захвачена сильно эллиптическая орбита вокруг черной дыры. Раз в несколько лет он приближается достаточно близко, чтобы оторвать большую часть его материала, вызывая новый TDE. Но на этот раз ученые были готовы и разработали гипотезу о том, когда закончится TDE.

Их расчеты указывали на август 2023 года, поэтому они запросили время для наблюдений на Чандре. И действительно, 14 августа 2023 года они увидели значительное ослабление излучения черной дыры. Либо звезда окончательно поддалась окончательно и разорвалась на части, либо она выбралась снова живой и продолжит свой эксцентричный танец вокруг гораздо большего соседа.

Так или иначе, она с каждым разом точно теряет массу, как и вторая событие менее яркое, чем первое. По этой логике следующее должно быть еще менее ярким, если произойдет хотя бы третье событие.

Звезда в центре AT2018fyk, возможно, изначально была не одна. Исследователи предсказали, что она была частью двойной звездной системы, но ее звезда-партнер была выброшена, когда пара оказалась в гравитационном колодце черной дыры. Теперь он удаляется от этой черной дыры гораздо быстрее, и, возможно, у него будет достаточно импульса, чтобы полностью покинуть галактику.

Его партнеру не так повезло. Еще неизвестно, осталось ли у звезды достаточно материала для третьего раунда светового выгорания. Физические характеристики системы предсказывают, что последующее увеличение яркости произойдет в период с мая по август 2025 года и продлится примерно два года, что намного дольше, чем предыдущие изменения.

Учитывая интерес, который сейчас вызвала эта система, и ее способность проверять теории о редких событиях, таких как TDE, исследовательская группа, вероятно, сможет найти еще немного времени для наблюдений в следующем году, чтобы проверить потенциальную третью часть этой захватывающей черной дыры.

Эта статья первоначально было опубликовано изданием Universe Today. Прочтите оригинал статьи.