В 1 000 ТРИЛЛИОН раз ярче Солнца: Сверхмассивная черная дыра "сжимает" звезду, как тюбик зубной пасты

Звезда, которую сверхмассивная черная дыра "сжимает, как тюбик зубной пасты", вызвала загадочную яркую вспышку, которая излучила больше света, чем 1 000 ТРИЛЛИОН Солнц, согласно исследованиям.

Согласно исследованиям, таинственный яркий свет в небе был создан сверхмассивной черной дырой, "сжимающей, как тюбик зубной пасты", далекую звезду.

Когда астрономы из Центра переходных процессов Цвикки в Калифорнии обнаружили в феврале вспышку, которая произвела больше света, чем триллион солнц, они были озадачены.

Приливное разрушение (TDE), при котором звезда пролетает слишком близко к черной дыре и разрывается на части под действием ее гравитационного притяжения, теперь является причиной света, по мнению исследовательской группы.

Это самая яркая TDE из когда-либо наблюдавшихся с Земли, и ее называют одним из самых бурных явлений в космосе, температура которого превышает 54 000°F (30 000°C).

Событие, AT2022cmc, стало самым далеким из когда-либо обнаруженных TDE и произошло на расстоянии более восьми миллиардов световых лет, или более чем в половине Вселенной.

Собранные данные могут дать новое представление о росте и питательных потребностях сверхмассивных черных дыр.

Изначально "струйная TDE", или вспышка света, была замечена во время обычного сканирования всего неба, и позже было установлено, что именно она является источником вспышки.

После того как звезда была уничтожена, поток вещества, вытянутый вдоль оси вращения черной дыры, вырвался из нее со скоростью, почти равной скорости света.

Рентгеновская энергия, высвобожденная при этом, была поглощена окружающей черную дыру пылью, а затем переизлучена в виде инфракрасного излучения, радиоволн и видимого света.

Несмотря на то, что джет находится так далеко от нас, его удивительная яркость и направленность на Землю позволили оборудованию по всему миру запечатлеть его в невероятных деталях.

Среди них - Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории в Чили и Ливерпульский телескоп в Испании.

По словам Ниала Танвира из Университета Лестера, работавшего над исследованием, мы наблюдали лишь небольшое количество таких джетов-TDE, и они остаются весьма экзотическими и малоизученными явлениями.

После того как звезда была уничтожена, поток вещества, вытянутый вдоль оси вращения черной дыры, вырвался из нее со скоростью, почти равной скорости света. В результате возникло рентгеновское излучение, которое было поглощено окружающей черную дыру пылью, а затем снова выпущено в виде инфракрасного излучения, радиоволн и видимого света.

Соавтор работы из Ливерпульского университета Джона Мурса, доктор Дэниел Перли (Daniel Perley), назвал AT2022cmc своего рода TDE "исключительным" и "не соответствующим ни одному из известных типов небесных источников".

По его словам, большинство взрывов происходят либо значительно быстрее, либо значительно медленнее, либо имеют гораздо более голубой цвет, чем можно предположить по статистике.

Звезда часто разрывается на части под действием сильных гравитационных сил, превращаясь в перегретый диск газа, который в конце концов исчезает в черной дыре.

Однако в данном случае произошло нечто, что вытолкнуло материю обратно в космос почти так же быстро, как свет.

Мы сравниваем это с тюбиком зубной пасты, который неожиданно сжимается в центре, в результате чего зубная паста вытекает с обоих концов.

Мощное оптическое, радио- и рентгеновское излучение возникает при взаимодействии материала с окружающей атмосферой".

По словам соавтора работы, астронома Массачусетского технологического института доктора Дираджа Пашама (Dheeraj Pasham), исследовательская группа смогла "запечатлеть это событие в самом начале, в течение одной недели после того, как черная дыра начала питаться звездой".

Кроме того, впервые удалось оптически обнаружить джеттинг TDE.

"До сих пор немногие известные струйные TDE были первоначально обнаружены с помощью гамма- и рентгеновских обсерваторий", - сказал доктор Перли.

Когда AT2022cmc был впервые обнаружен, ученые использовали для его изучения рентгеновский телескоп Interior Composition ExploreR (NICER), установленный на Международной космической станции.

Они обнаружили, что источник излучения был в 100 раз мощнее, чем самые сильные из когда-либо обнаруженных.

По словам доктора Бенджамина Гомпертца из Бирмингемского университета, который проводил это исследование, падающие звезды, какими бы яркими они ни были, могут создавать только такое количество света.

"Мы поняли, что что-то действительно гигантское должно питать AT 2022cmc, раз она была такой яркой и поддерживалась так долго - сверхмассивная черная дыра", - сказал автор.

Его команда пришла к выводу, что разрушение звезды вызвало вихрь материала, упавшего в черную дыру, что и стало причиной интенсивной рентгеновской активности.

По словам доктора Пашама, она, вероятно, поглощает звезду со скоростью половины массы Солнца в год.

Сегодня в двух журналах Nature и Nature Astronomy были опубликованы результаты исследования AT2022cmc.

Прошло уже более десяти лет с момента полета TDE, и ученые до сих пор озадачены вопросом, почему определенные TDE летают.

Считается, что с этим связана скорость, с которой вещество звезды вращается вокруг черной дыры во время ее поглощения, и особенно быстрое вращение может привести к появлению ярких струй.

Астрономы считают, что им удастся наблюдать больше TDE и найти ответы на вопросы, когда будут установлены более мощные телескопы.

Мы ожидаем, что в будущем увидим гораздо больше таких TDE, - говорит соавтор исследования, профессор Массачусетского технологического института доктор Маттео Луккини.

Тогда мы, наконец, сможем объяснить, как черные дыры производят эти мощные струи".