Звездная паста и черные дыры: Загадка самого далекого космического катаклизма
Около 3 миллиардов лет назад несчастливая звезда угодила в искривленную перетягивание каната между двумя гигантскими черными дырами — и сейчас мы наблюдаем слабые «крики» рентгеновских лучей, исходящие от этого жестокого события. Если это подтвердится, данный эпизод может стать самым далеким из когда-либо увиденных случаев «нападения» двух черных дыр на звезду.
Международная группа астрономов сообщила о своих многолетних наблюдениях за самым слабым из известных переменных рентгеновских всплесков в статье, принятой к публикации в журнале The Innovation в ноябре.
Источник рентгеновского излучения, получивший имя XID 925, был впервые обнаружен в 1999 году в ходе обзора Chandra Deep Field South, проведенного рентгеновской обсерваторией «Чандра» — самого глубокого и полного рентгеновского обзора за всю историю. С тех пор астрономы пристально за ним следили, наблюдая, как изначально яркая точка излучения становилась все тусклее и тусклее, достигнув всего лишь одной сороковой от своего первоначального пикового значения.
Приготовление звездной пасты
Яркая вспышка в рентгеновском диапазоне, за которой следует длительный период затухания, — это именно то, что астрономы ожидают от жестоких встреч, называемых событиями приливного разрушения (TDE). Они происходят, когда звезда подходит слишком близко к сверхмассивной черной дыре. Прежде чем быть поглощенной горизонтом событий монстра (точкой невозврата), чудовищная гравитация черной дыры разрывает звезду на части — процесс, мило прозванный «спагеттификацией», как будто звезду вытягивают в тонкую нить пасты.
Затем звездный материал формирует тонкий, быстро вращающийся диск прямо за пределами черной дыры. Энергия, высвобождаемая в этом процессе, настолько раскаляет газ, что он испускает рентгеновское излучение, видимое даже с другой стороны Вселенной. Затем вещество устремляется в зияющую пасть самой черной дыры, и диск теряет яркость.
XID 925 уже был выдающимся объектом, поскольку являлся одним из самых далеких и слабых из известных TDE. Но в 1999 году все пошло вразнос.
В период с января по март того года XID 925 неожиданно и стремительно увеличил свою яркость в 27 раз. Затем рентгеновское свечение так же быстро исчезло, и XID 925 продолжил угасать.
Атака черных дыр одна за другой
Теперь астрономы, стоящие за новым исследованием, полагают, что за этим странным усилением свечения стоит другой виновник. Это не просто случай TDE у одиночной сверхмассивной черной дыры. Это случай TDE у двух сверхмассивных черных дыр.
Ученые утверждают, что неудачливая звезда попала в гравитационные объятия центральной гигантской черной дыры и другой, меньшей (но все равно огромной) черной дыры-компаньона. Более крупная черная дыра разорвала звезду и превратила ее в аккреционный диск. Но затем вторая черная дыра приблизилась к диску или даже пронеслась прямо сквозь него, и это нарушение привело к яростному выбросу энергии, объяснили ученые.
Подобно несчастной машине, врезавшейся на место аварии, это событие сделало и без того хаотичную ситуацию еще более запутанной — в данном случае, спровоцировав выброс еще большего количества рентгеновских лучей. Как только меньшая черная дыра удалилась, система вернулась к обычному состоянию затухания.
Хотя астрономы предупредили, что эта гипотеза не идеально объясняет все данные, они заявили, что это наиболее убедительный сценарий из всех возможных, исходя из текущих знаний. Если он верен, это станет самым далеким из известных событий приливного разрушения звезды двойной черной дырой, предоставив нам захватывающее и бесценное окно в сложные взаимоотношения звезд и черных дыр в сердцах молодых галактик.
