Астрономы впервые зафиксировали поглощение звезды черной дырой вне центра галактики

23.06.2025, 13:57 terazus.com

В бескрайних просторах космоса произошло событие, меняющее представление о сверхмассивных объектах: астрономы зафиксировали, как скрытая черная дыра, блуждавшая далеко от сердца своей галактики, поглощала звезду.

Это открытие, совершенное исследователями из Калифорнийского университета в Беркли, является первым задокументированным случаем такого рода вне центральных областей крупных галактик. До сих пор почти сотня подобных событий, когда массивные черные дыры поглощают звезды, были обнаружены лишь в густых ядрах огромных галактик, где они обычно и обитают. Теперь же ученые столкнулись с феноменом, который расширяет наше понимание космической динамики.

Эта "черная дыра-изгой", масса которой примерно в миллион раз превышает массу солнца, была замаскирована в окрестностях центрального "пузыря" галактики. Ее присутствие выдали яркие вспышки света, вызванные процессом, известным как приливное разрушение звезды, или TDE. Во время этого явления гравитация черной дыры растягивает звезду в тонкий поток, напоминающий спагеттификацию. Примерно половина массы звезды втягивается в черную дыру, увеличивая ее размеры.

"Классическое местоположение массивных черных дыр в галактике – это ее центр, как, например, наш Стрелец А в Млечном Пути", – отметила Юхан Яо, ведущий автор исследования и сотрудник Калифорнийского университета в Беркли.

"Именно там обычно ищут события приливного разрушения. Но эта дыра находится не в центре. Она примерно в 2600 световых лет от него. Это первая оптически обнаруженная внеядерная TDE". При этом центральная черная дыра этой же галактики, которая примерно в 100 миллионов раз массивнее солнца, поглощает газ, который слишком приблизился к ней.

Изучение массивных черных дыр в центрах галактик помогает астрономам понять, как развиваются галактики. Например, наш Млечный Путь имеет такую черную дыру, Стрелец А*, массой 4 миллиона солнц. Зато самые большие галактики могут содержать центральные черные дыры с массой до 100 миллиардов солнц, вероятно, образованные в результате слияния с меньшими черными дырами.

Найти две массивные черные дыры в одной галактике не является чем-то неожиданным. Большие галактики часто сливаются, объединяя свои центральные черные дыры. Эти черные дыры могут спокойно вращаться друг вокруг друга в течение длительного времени, прежде чем в конце концов сольются. К тому времени они часто остаются скрытыми, становясь заметными только во время редких событий, таких как TDE. В среднем массивная черная дыра разрушает звезду раз в 30 000 лет.

Новое открытие, названное AT2024tvd, было зафиксировано системой Zwicky Transient Facility – оптической камерой, установленной на телескопе в Паломарской обсерватории. Наблюдения подтвердили с помощью радио-, рентгеновских и других оптических телескопов, включая космический телескоп Хаббл. Открытие блуждающей черной дыры доказывает, что систематические поиски признаков TDE могут обнаружить больше таких объектов. Это также подтверждает планы космической миссии LISA, которая будет искать гравитационные волны от слияний массивных черных дыр.

Это впервые, когда мы видим массивные черные дыры так близко, используя TDE", – прокомментировала соавтор Рафаэлла Маргутти. "Если это пара сверхмассивных черных дыр, которые приближаются друг к другу - что не обязательно является правдой – но если они есть, они могут слиться и излучать гравитационные волны, которые мы увидим в будущем с помощью LISA". Миссия LISA, запуск которой запланирован на следующее десятилетие, будет дополнять наземные детекторы гравитационных волн, такие как LIGO и Virgo.

Поскольку черные дыры невидимы, ученые могут обнаружить их только по свету, который образуется, когда они разрывают звезды или газовые облака. Эти события создают яркий, горячий, вращающийся диск материала, который постепенно падает внутрь. Исследователи надеются найти другие блуждающие TDE, что даст астрономам представление о том, как часто сливаются галактики и их черные дыры, и, следовательно, сколько времени требуется для формирования некоторых экстремальных, сверхмассивных черных дыр.

Читать полностью…