Ученые наблюдали самую далекую черную дыру, поглощающую звезду

Ученые наблюдали звезду, вращающуюся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре далекой галактики, которая была разорвана на части приливными силами

Звезды, приближающиеся слишком близко к черной дыре, могут быть буквально разорваны на части чрезвычайно сильными приливными силами в ее гравитационном поле. Это явление часто называют приливным разрывом. Примерно в одном проценте случаев этот процесс также создает джеты — потоки горячей плазмы и излучения, выбрасываемые в обоих направлениях вдоль оси вращения черной дыры.

Фото: in-space.ru

Когда ранее в этом году был обнаружен необычный источник излучения, телескоп VLT Европейской южной обсерватории также получил уведомление с просьбой провести наблюдение крупным планом и, как и ряд других телескопов, наел свое зеркало на цель. Это была сверхмассивная черная дыра в далекой галактике, которая только что поглотила звезду и выбросила ее остатки в виде джетов.

Редкое зрелище

Согласно измерениям, сделанным телескопом VLT, это был самый отдаленный случай такого явления, наблюдавшийся до сих пор. Учитывая, что одна из струй ориентирована почти точно на нас, в видимом свете это явление было обнаружено впервые. Таким образом, ученым предлагается совершенно новый способ обнаружения этих экстремальных объектов.

«До сих пор мы видели лишь несколько случаев приливных нарушений, сопровождавшихся образованием струй, поэтому они остаются очень экзотическими и малоизученными», — говорит Ниал Танвир из Лестерского университета.

Поэтому астрономы постоянно ищут эти экстремальные явления, чтобы понять, как на самом деле создаются джеты и почему только в таком малом проценте случаев. В рамках этого поиска многие телескопы мира, в том числе прибор ZTF (Zwicky Transient Facility), постоянно сканируют небо и ищут признаки кратковременных, часто экстремальных явлений, которые затем можно рассмотреть гораздо более подробно с помощью больших телескопов.

Космический хруст

В феврале этого года был обнаружен новый источник в видимой области излучения. Событие, обозначенное как AT2022cmc, напоминало всплеск гамма-лучей — явление, которое одновременно высвобождает наибольшее количество энергии во Вселенной. Увидев возможность изучения такого редкого явления, астрономы обратились к операторам нескольких телескопов по всему миру, чтобы более подробно рассмотреть этот таинственный источник.

Одной из них была ESO/VLT, которая быстро начала наблюдать за явлением с помощью прибора X-shooter. Данные, полученные с помощью VLT, показали, что объект находится на беспрецедентном расстоянии (для такого типа явлений): свет от AT2022cmc начал свое путешествие, когда возраст Вселенной составлял всего треть от ее нынешнего возраста.

Фото: eso.org

В общей сложности 21 телескоп по всему миру получил данные о самых разных электромагнитных излучениях — от гамма-лучей до радиоволн — исходящих от источника AT2022cmc. Члены команды сравнили эти данные с множеством известных явлений от коллапса звезд до килоновых. Однако единственным сценарием, совпадающим с полученными данными, был редкий случай приливного разрыва со струей, направляющейся прямо на нас.

Основываясь на измерениях телескопа VLT, ученые обнаружили, что AT2022cmc — это самый далекий приливный всплеск со струей из когда-либо наблюдавшихся, но это не единственная запись.

«До сих пор несколько наблюдаемых случаев были обнаружены с помощью высокоэнергетических гамма-лучей или рентгеновских телескопов. Это первый случай, когда приливная вспышка со струями была замечена на небесном шоу в видимом свете. Это демонстрирует новый способ обнаружения этих явлений, который позволит глубже изучить эти редкие явления и исследовать экстремальную среду вокруг черных дыр», — отмечает астроном Дэниел Перли.