Астрономи зафіксували найпотужніший спалах чорної діри за всю історію спостережень – подію, енергія якої дорівнює випромінюванню 10 трлн Сонць. Цей феномен також став найвіддаленішим з-поміж усіх відомих вибухів такого типу.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Вибух був зафіксований за допомогою обсерваторії Zwicky Transient Facility (ZTF) і стався в центрі активного галактичного ядра (AGN) під позначенням J2245+3743. Це ядро розташоване у серці галактики, що перебуває на відстані приблизно 10 млрд світлових років від Землі. AGN – це області, де надмасивні чорні діри поглинають навколишню матерію, випромінюючи колосальну кількість енергії.
У випадку з J2245+3743 спалах не є наслідком звичайного процесу акреції: коли чорна діра «живиться» газом і пилом з акреційного диска. Причиною став інший драматичний процес: масивна зірка підійшла надто близько до чорної діри, маса якої у 500 млн разів перевищує масу Сонця. Потужна гравітація розірвала зірку на частини, а її уламки почали обертатися навколо чорної діри, утворюючи яскравий спалах: так звану подію припливного руйнування (TDE).
Керівник дослідження, професор Каліфорнійського технологічного інституту Метью Грем, пояснив, що цей об’єкт не схожий ні на один інший AGN, відомий астрономам. За його словами, потужність випромінювання свідчить про надзвичайну віддаленість і неймовірну яскравість явища.
Перші спостереження спалаху відбулися ще у 2018 році, коли ZTF зафіксувала його раптову появу. Упродовж кількох місяців інтенсивність випромінювання зросла у 40 разів, і в момент піка спалах перевершував яскравість будь-якої іншої події подібного типу у тридцять разів. Викинута енергія дорівнювала повному перетворенню 10 трлн в Сонць на випромінювання за формулою Ейнштейна E=mc².
Як уточнив член дослідницької групи К. Е. Саавік Форд із Градуаційного центру Міського університету Нью-Йорка, США, масштаб цієї події можна порівняти лише з повним зникненням зірки, перетвореної на чисту енергію.
Спалах поступово слабшає, що свідчить: чорна діра ще продовжує «поїдати» залишки зірки, котра мала близько 30 сонячних мас. Дослідникам допомагає той факт, що в околицях надмасивних чорних дір час плине інакше. Потужне гравітаційне поле сповільнює його, тож те, що триває сім років на Землі, для самої події становить лише два. Грем назвав це «космологічним розтягненням часу», коли простір і час деформуються, а довжина хвилі світла збільшується під час руху крізь розширюване Всесвіту.
На сьогодні астрономам відомо близько сотні подій TDE, однак більшість із них відбулися поза активними галактичними ядрами. У таких ядрах сильне випромінювання та активність чорних дір часто приховують сліди подібних явищ. Проте виняткова потужність J2245+3743 дозволила ідентифікувати подію навіть на тлі природного шуму AGN.
Спершу команда не усвідомила, наскільки унікальним є це відкриття. Лише у 2023 році, після аналізу даних з обсерваторії В. М. Кека на Гаваях, стало зрозуміло, що спалах має колосальну енергію і не може бути результатом звичайного процесу.
Щоб виключити інші гіпотези, вчені перевірили, чи не спрямований цей спалах безпосередньо у бік Землі. Використовуючи дані з інфрачервоного телескопа WISE, дослідники підтвердили, що енергія випромінюється рівномірно в усіх напрямках. Вони також відкинули можливість, що джерелом могла бути наднова, такі вибухи просто не досягають подібної яскравості.
Форд зазначив, що подібні масивні зорі є рідкісними, але в середовищі AGN вони можуть рости, накопичуючи матерію з акреційного диска. Саме такі гіганти можуть ставати жертвами подібних катастроф.
Це відкриття свідчить, що у глибинах космосу може відбуватися набагато більше таких грандіозних подій, просто ми ще не встигли їх зафіксувати. Команда продовжує аналіз даних ZTF та готується до співпраці з майбутньою обсерваторією Віри Рубін, здатною реєструвати ще потужніші припливні руйнування зірок.
«Ми б ніколи не помітили цю рідкісну подію без ZTF», – підсумував Грем. – «Сім років спостережень дали нам можливість побачити, як епічна катастрофа розгортається у реальному часі, а її світло долає мільярди років, щоб розповісти нам свою історію».
Читайте також:
- У карликовій галактиці Segue 1 виявлено гігантську чорну діру
- Вчені вперше отримали знімок двох чорних дір, що обертаються одна навколо одної