Астрономы наблюдали самый мощный всплеск активности, когда-либо зафиксированный, исходящий от сверхмассивной чёрной дыры. Это явление, вероятно, вызвано драматическим разрушением массивной звезды. Этот необычайный выброс энергии, получивший название «Супермен» из-за своей невероятной яркости, предоставляет редкую возможность изучить динамичную среду, окружающую эти космические гиганты, и получить подсказки для понимания изменчивости чёрных дыр.
Феномен: Событие приливного разрушения (TDE)
Всплеск активности возник из активного галактического ядра (AGN) – сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре галактики, активно поглощающей материю. Находится он почти в 20 миллиардах световых лет от Земли, что делает его одним из самых далёких TDE, когда-либо зафиксированных. Событие приливного разрушения происходит, когда звезда приближается слишком близко к огромному гравитационному притяжению чёрной дыры. Гравитация чёрной дыры растягивает и разрывает звезду на части в процессе, известном как спагеттификация, высвобождая огромное количество энергии.
Сложность обнаружения: AGN и изменчивость
Обнаружение этих событий в AGN затруднено из-за присущей им яркости и флуктуаций вокруг активных чёрных дыр, что делает трудным отделение TDE от других источников изменчивости. «Мы знаем, что такое AGN уже около 60 лет, и мы знали, что они очень изменчивы, но мы не понимали изменчивость», – объясняет Мэтью Грэм из Калифорнийского технологического института. Несмотря на наблюдение за миллионами AGN, причина их изменчивости остаётся загадкой. Беспрецедентная яркость «Супермена» открывает потенциальный прорыв в понимании этих космических объектов.
Раскрытие «Супермена»: Задержанное открытие
Изначально замеченный в 2018 году, всплеск активности был предположительно исходящий от относительно близкой галактики, так как астрономам не удавалось измерить его расстояние от Земли. Только в 2023 году, благодаря последующим наблюдениям, было обнаружено, что всплеск активности расположен на огромном расстоянии, подтвердив его необычайно высокую внутреннюю яркость – значительно превышающую первоначально оцениваемую. Всплеск активности увеличил яркость AGN более чем в 40 раз, затмевая предыдущий самый мощный всплеск активности, когда-либо зафиксированный в AGN, в 30 раз.
Виновник: Звёздный гигант
Наиболее вероятной причиной этого впечатляющего события, по мнению Грэма и его коллег, является разрушение поистине массивной звезды. Они оценивают массу звезды не менее 30 раз больше массы нашего Солнца и, возможно, значительно больше.
Звёздные питомники вокруг чёрных дыр
Вокруг каждой активной сверхмассивной чёрной дыры существует кольцо материи, спиралевидно закручивающееся внутрь, известное как аккреционный диск. Считается, что экстремальные условия внутри этого диска способствуют формированию массивных звёзд, хотя прямое наблюдение этих звёзд оставалось неуловимым. «Если наша интерпретация верна, что это TDE, то это доказывает существование этих массивных звёзд в этой среде, о которых мы подозревали,» – говорит Грэм. Открытие поддерживает идею о том, что сверхмассивные чёрные дыры не просто «бурлят», но существуют в ярких, динамичных средах.
Будущие исследования и последствия
Изучение «Супермена» по мере его постепенного затухания обещает предоставить более глубокое понимание среды, окружающей сверхмассивные чёрные дыры. Это также может позволить астрономам разрабатывать модели для выявления TDE в AGN, облегчая открытие большего количества событий. «Часто, если мы видим, что TDE, кажется, находится в одном из этих AGN, мы не знаем, является ли это просто активное галактическое ядро, проявляющее активность, или у нас действительно TDE, поэтому действительно здорово иметь что-то, что не является неоднозначным в этом отношении,» – отмечает Вивьенн Балдассаре в Вашингтонском университете штата. Это открытие является важным шагом в раскрытии источников изменчивости в AGN и расширении нашего понимания этих мощных космических явлений.
Подробности этого исследования опубликованы в The Astrophysical Journal Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/ae0b5e).
