Вчені зафіксували як спалахнула Чорна діра у далекому космосі

З далеких куточків видимого Всесвіту астрономи щойно побачили, як надмасивна чорна діра раптово спалахнула життям.

Яскраве світло, що спалахнуло 10 мільярдів років тому, свідчить про те, що компактний об’єкт раптово почав поглинати величезну кількість матеріалу. За словами вчених, це один з найдраматичніших прикладів такого роду подій, які ми коли-небудь бачили.

Команда під керівництвом астронома Саманти Оутс з Бірмінгемського університету у Великобританії представила своє відкриття на щорічній Національній астрономічній зустрічі Великобританії. Воно також буде опубліковане в Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства, а наразі доступне на сервері препринтів arXiv.

Спалах отримав назву J221951-484240, або скорочено J221951.

“Наше розуміння того, що можуть робити надмасивні чорні діри, значно розширилося за останні роки завдяки відкриттям розривів зірок на частини і акреції чорних дір з надзвичайно змінною світністю”, – говорить астрофізик Метт Ніколл з Квінського університету в Белфасті в Ірландії.

“J221951 – один з найбільш екстремальних прикладів того, як чорна діра застає нас зненацька”.

У серці кожної галактики ховається гігантська чорна діра, але вони не завжди активні. Деякі – як Стрілець A* Чумацького Шляху – відносно спокійні, бо навколо них недостатньо матеріалу для швидкого живлення.

Але активність надмасивних чорних дір змінюється в космічних масштабах часу; вони вмикаються і вимикаються знову, коли матеріал стає доступним.

J221951 була відкрита, коли Оутс та її колеги шукали інший тип перехідного спалаху – світіння нейтронних зірок, що зливаються під час кілонової події.

Але, незважаючи на правильний колір, сигнал від J221951 був неправильної тривалості. Кілонові згасають через кілька днів, а J221951 тривала набагато довше.

Дослідники придивилися уважніше і виявили, що відстань, яку пройшло світло, була набагато більшою, ніж вони спочатку думали: 10 мільярдів років, на відміну від 500 мільйонів. Спалах був простежений до центру галактики в тому місці в просторі і часі.

Це також означало, що спалах був неймовірно яскравим – він відповідав не одному вибуху, а постійному світінню, яке створюється матеріалом, що закручується навколо екстремального середовища за межами надмасивної чорної діри, коли він падає на неї.

Раптовість спалаху, як і кількість світла, також вказували на те, що чорна діра раптово почала поглинати величезну кількість матеріалу, перейшовши зі стану спокою в палаючу активність.

Цьому є два можливих пояснення. Перше полягає в тому, що чорна діра почала живитися з матеріалу, що закручувався в диску навколо неї, який нарешті наблизився достатньо близько, щоб чорна діра засмоктала його, перетворивши на так зване активне галактичне ядро. Другий випадок більш жорстокий, коли зоря підійшла надто близько до чорної діри і була зруйнована та акретована в результаті так званої події приливного розриву.

Майбутні спостереження допоможуть дослідникам з’ясувати, яка гіпотеза є найбільш вірогідною.

“У майбутньому ми зможемо отримати важливі підказки, які допоможуть відрізнити подію приливного збою від сценаріїв активних галактичних ядер”, – каже Оутс.

“Наприклад, якщо J221951 пов’язана з активним галактичним ядром, ми можемо очікувати, що вона перестане згасати і знову зросте в яскравості, тоді як якщо J221951 є приливним збуренням, ми очікуємо, що вона продовжуватиме згасати. Нам потрібно буде продовжити спостереження за J221951 протягом наступних кількох місяців і років, щоб зафіксувати її пізню поведінку”.