Майже три мільярди років тому одна зоря опинилася в смертельному двобої двох гігантських чорних дір – і тепер астрономи, ніби на мікрофоні космосу, фіксують тьмяний крик у рентгенівських променях. Міжнародна група дослідників опублікувала статтю в журналі The Innovation, де виклала багаторічні спостереження за найслабшою змінною рентгенівською спалахом, відомою на сьогодні.
Про спостереження і телескоп Чандра
Джерело під позначенням XID 925 помітили ще 1999 року в межах найглибшого рентгенівського огляду Deep Field South, проведеного Чандра – орбітальною обсерваторією, яку експлуатує NASA спільно з Гарвардсько-Смітсонівським центром астрофізики. Спершу воно виглядало як яскрава точка; згодом інтенсивність падала, і сьогодні спалах сяє лише близько однієї сорокової від початкового максимуму.
Про розрив зорі та «спагетіфікацію»
Різке збільшення рентгенівського світіння, а потім тривале згасання – типовий підпис так званих подій припливного розриву зір (tidal disruption events). Коли зоря підходить надто близько до надмасивної чорної діри в центрі галактики, сильні приливні сили витягають її на волокна, процес називають спагетіфікацією. Матерія зорі формує тонкий, швидкообертовий акреційний диск біля горизонту подій; розігріта до екстремальних температур, вона випромінює рентгенівські фотони, які ми можемо бачити на відстанях, що рахуються сотнями мільйонів чи навіть мільярдів світлових років.
Що сталося з XID 925 у 1999 році
У перші місяці 1999 року XID 925 несподівано розгорівся майже в 27 разів яскравіше, а потім так само раптово згас. Така поведінка відповідала очікуванням для подій розриву зорі, але її потужність і подальше згасання виявилися незвичними для одиночного центру галактики.
Двоє надмасивних чорних дір атакували одну зорю
Автори дослідження висувають сміливу, але добре аргументовану версію: перед нами не проста подія біля однієї чорної діри, а наслідок взаємодії двох надмасивних об’єктів. За цією моделлю зоря потрапила у притягання гігантської центральної чорної діри, яка її розірвала та утворила акреційний диск. Потім менша, проте все ще велика чорна діра промайнула поруч або навіть пролетіла крізь цей диск – і саме її втручання викликало другий просплеск рентгенівського випромінювання.
Чим важлива така подія
Якщо пояснення підтвердиться, то це буде найвіддаленіша зафіксована подія припливного розриву зорі, спричинена двома чорними дірами. Подібні системи зазвичай формуються під час злиття галактик: кожна галактика несе свою надмасивну діру в ядрі, і після зіткнення вони можуть опинитися в бінарній парі. Дослідження таких випадків дає рідкісну можливість зазирнути в процеси, які формують структуру галактик і визначають еволюцію їхніх ядер.
Коротка довідка
Чандра – орбітальна обсерваторія, запущена NASA у 1999 році, спеціалізується на виявленні рентгенівського випромінювання від гарячих і вибухових процесів у Всесвіті. Deep Field South – одне з найретельніших зондувань неба в рентгені, що дозволяє знаходити слабкі та далекі джерела світла. Події припливного розриву зір трапляються, коли приливні сили чорної діри переважають самогравітацію зорі, розриваючи її на потоки матерії, що потім утворюють акреційний диск – плазмове кільце, яке і живить короткочасне яскраве випромінювання. Надмасивні чорні діри, маси яких зазвичай вимірюють мільйонами чи мільярдами мас Сонця, зазвичай знаходяться у центрах галактик і відіграють важливу роль у їхній динаміці та розвитку.
Учені з обережністю визнають, що запропонована модель не пояснює абсолютно всіх спостережуваних деталей, однак наразі вона виглядає найпереконливішою. Якщо подія справді сталася за участю двох чорних дір, це відкриває нову перспективу для вивчення складних взаємодій між зорями та надмасштабними об’єктами в серцях віддалених галактик.
