Обед по расписанию: черная дыра поглощает звезду

Черные дыры, как известно, поглощают все, что подходит слишком близко к их горизонту событий. Например, когда несчастная звезда подходит достаточно близко, невероятно мощные гравитационные силы разрывают ее на части, что приводит к яркой вспышке света, которую могут обнаружить телескопы. Астрономы называют это событием приливного разрушения (tidal disruption event, TDE).

В 2018 году один такой сигнал был обнаружен в системе на расстоянии около 860 миллионов световых лет от Земли. Рентгеновские лучи и ультрафиолетовый свет ярко вспыхивали около 500 дней, а затем внезапно снова потускнели.

Более тщательное изучение с помощью инструментов NICER, Chandra и XMM-Newton показало, что увеличение яркости произошло из-за разрыва звезды, а затухание, как предполагалось, ознаменовало окончательную гибель звезды, когда черная дыра поглотила остатки ее материала – классический TDE, который получил обозначение AT2018fyk.

Но на удивление это был не конец истории. Почти два года спустя рентгеновские и ультрафиолетовые лучи снова вспыхнули. Черная дыра собиралась снова перекусить, что позволяет предположить, что звезда пережила свое первое столкновение после того, как была съедена лишь частично.

Звезда, похоже, была выброшена на эллиптическую орбиту вокруг черной дыры, что заставляет ее то далеко уходить, то опасно сближаться. Астрономы рассчитали путь звезды и предсказали, что вторая встреча должна была произойти в августе 2023 года.

«Явным признаком окончания этой трапезы было бы внезапное снижение рентгеновских лучей, и это именно то, что мы видим в наших наблюдениях Чандры 14 августа 2023 года», — сказал Дирадж Пашам, ведущий автор исследования.

Вооружившись этой новой информацией, исследователи подсчитали, что вытянутая орбита звезды приближает ее к черной дыре каждые 1300 дней или около того – что составляет примерно три с половиной года.

На основании этого астрономы теперь делают новый прогноз о том, когда должна быть видна следующая вспышка света.

«Мы думаем, что третье поглощение материала черной дырой, если от звезды что-нибудь осталось, начнется в период с мая по август 2025 года и продлится почти два года», — сказал Эрик Кафлин, соавтор исследования. «Вероятно, это будет скорее перекус, чем полноценный обед, потому что второй прием пищи был меньше первого, и звезда сходит на нет».

В это время астрономы будут внимательно наблюдать за AT2018fyk, чтобы проверить, сбудется ли их предсказание.