Обнаружена звезда, пережившая встречу с черной дырой
Ученые наблюдали вспышку в результате сближения звезды с черной дырой и ее последующего разрушения. Эта масштабная катастрофа — событие по космическим меркам вполне заурядное, если бы не одно обстоятельство.
Вспышка произошла примерно через два года после почти такой же вспышки AT 2022dbl в том же самом месте. Это первый подтвержденный случай, когда звезда пережила столкновение со сверхмассивной черной дырой и вернулась вновь. Открытие, описанное в The Astrophysical Journal Letters, опровергает традиционные представления о подобных событиях приливного разрушения и предполагает, что эти впечатляющие вспышки могут быть лишь первым актом более длинной и сложной истории.
В центре каждой крупной галактики находится черная дыра, масса которой в миллионы или даже миллиарды раз превышает массу Солнца. Такая сверхмассивная черная дыра существует и в нашей галактике Млечный Путь, а ее открытие было удостоено Нобелевской премии по физике в 2020 году. То есть сам факт существования таких монстров сомнений не вызывает — но до сих пор неясно, как они образуются и влияют на свои галактики.
Одна из главных сложностей в изучении этих черных дыр заключается в том, что они, собственно, черные. Черная дыра — это область пространства, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может ее покинуть. Сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути удалось обнаружить благодаря движению звезд в ее окрестностях. Но в других, более далеких галактиках разглядеть такое движение невозможно.
К счастью (или к несчастью, в зависимости от точки зрения), раз в 10 000–100 000 лет какая-нибудь звезда подходит слишком близко к сверхмассивной черной дыре в центре своей галактики, и ее разрывает на части. Половина звезды поглощается ненасытной черной дырой, а другая половина — страшным взрывом разбрасывается окрест. Когда вещество падает на черную дыру, оно движется по спирали, как вода утекает в слив ванны.
Скорость такого «водоворота» вокруг черных дыр близка к световой, поэтому материя сильно нагревается и ярко излучает. Таким образом, такая незадачливая звезда «подсвечивает» черную дыру на несколько недель или месяцев, давая астрономам краткую возможность изучить ее свойства.
Но, как ни странно, эти вспышки ведут себя не так, как ожидалось. Их яркость и температура зачастую значительно ниже предсказанных. После почти десятилетия попыток понять, почему, вспышка AT 2022dbl дала возможный ответ.
Повторение первой вспышки почти в идентичном виде спустя два года говорит о том, что по крайней мере первая вспышка была результатом частичного разрушения звезды, большая часть которой уцелела и вернулась для повторной встречи. Следовательно, светило, встретив на своем пути черную дыру, необязательно превращается в ее полноценный «обед», а может стать лишь «перекусом».
«Теперь вопрос в том, увидим ли мы третью вспышку через два года — в начале 2026-го. Если увидим — это будет означать, что вторая тоже была частичным разрушением звезды. А значит, возможно, все подобные вспышки, которые мы пытались понять последние десять лет как полные разрушения звезд, на самом деле — не то, что мы думали», — объясняет профессор Иар Аркави из Тель-Авивского университета.
Если третьей вспышки не будет — значит, вторая «добила» звезду. Отсюда следует, что частичные и полные разрушения выглядят почти одинаково, что было ранее предсказано исследовательской группой профессора Цви Пирана из Еврейского университета.
«В любом случае, нам придется пересмотреть нашу интерпретацию этих вспышек и подсказок, которые они дают о монстрах в центрах галактик», — заключил Аркави.
