Черная дыра извергает звезду спустя годы после того, как поглотила ее
Астрономы обнаружили черную дыру, таинственным образом извергающую куски поглощённой звезды спустя несколько лет после её поглощения.
Событие, которое ученые классифицировали как AT2018hyz, началось в 2018 году, когда астрономы увидели, как черная дыра захватила несчастную звезду своим сильным гравитационным притяжением, прежде чем разорвать ее на куски.
Затем, три года спустя, в 2021 году, радиотелескоп в Нью-Мексико уловил сигнал, указывающий на необычную активность — черная дыра начала извергать звезду со скоростью, равной половине скорости света.
Ранее было замечено, что черные дыры пожирают звезды, прежде чем извергнуть их, но до сих пор выброс происходил только «во время еды». Исследователи использовали четыре наземные обсерватории, расположенные по всему миру, и две космические обсерватории, чтобы зафиксировать это событие; они опубликовали свои выводы в Astrophysical Journal.
«Это застало нас врасплох — никто никогда раньше не видел ничего подобного», — сказал ведущий автор исследования Ивет Сендес, ученый из Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики.
Поглощение звезды черной дырой называется событием приливного разрушения (tidal disruption event, TDE) из-за мощных приливных сил, которые действуют на звезду из-за гравитации черной дыры.
По мере того, как звезда подтягивается все ближе к черной дыре, приливные силы черной дыры оголяют и растягивают звезду слой за слоем; превращая его в длинную, похожую на лапшу нить, которая туго обвивается вокруг черной дыры, как спагетти вокруг вилки, образуя шар горячей плазмы. Это явление известно как спагеттификация.
Плазма быстро ускоряется вокруг черной дыры и превращается в огромную струю энергии и материи, которая производит характерную яркую вспышку, которую видят оптические, рентгеновские и радио-телескопы.
Но событие AT2018hyz необычно: прошло не только три года после поглощения звезды, чтобы испустить вспышку, но и скорость материала, вылетевшего из черной дыры, ошеломляет. Большинство потоков TDE движутся со скоростью 10% скорости света, но выброшенное звездное вещество AT2018hyz движется со скоростью 50% скорости света.
«Мы изучаем TDE с помощью радиотелескопов более десяти лет и иногда обнаруживаем, что они светятся в радиоволнах, когда извергают материал, когда звезда сначала поглощается черной дырой», — говорит соавтор исследования Эдо Бергер.
«Но в AT2018hyz первые три года было радиомолчание, а теперь оно резко засветилось и стало одним из самых ярких TDE, когда-либо наблюдавшихся».
Исследователи не уверены, что вызывает задержку вспышки, но они считают, что эта отсрочка может быть более распространенной, чем считалось ранее. Чтобы проверить, так ли это, астрономам нужно будет посмотреть на источники других TDE, чтобы увидеть, смогут ли они снова поймать их вспышку.
«Это первый раз, когда мы наблюдаем такую большую задержку между кормлением и оттоком», — сказал Эдо Бергер. «Следующий шаг — выяснить, действительно ли это происходит более регулярно, и мы просто не смотрели на TDE достаточно поздно в их эволюции».
Исследование было опубликовано в Astrophysical Journal.