Массивная черная дыра уничтожила звезду в неожиданном месте

Фото из открытых источников

В центре почти каждой галактики находится сверхмассивная чёрная дыра. Эти невероятно плотные объекты в миллионы, если не миллиарды, раз превышают массу нашего Солнца. Значит ли это, что все сверхмассивные чёрные дыры находятся в центре галактик? Нет, и у исследователей есть наблюдения, подтверждающие это. Результаты нового исследования были опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.

Используя обсерваторию имени Нила Гехрельса «Свифт» НАСА, астрономы обнаружили черную дыру, разрывающую звезду на части. Это редкое явление, известное как событие приливного разрушения (TDE). Но еще более захватывающим является то, что это происходило не в центре галактики, как можно было бы ожидать.

Вместо этого, это происходило на окраине галактики, расположенной в 750 миллионах световых лет от нас. Само событие приливного разрушения происходило на расстоянии более 30 000 световых лет от ядра галактики. Это дальше, чем Солнце от центра нашей галактики.

«Мы искали эти события, разрушающие звезды, чтобы обнаружить невидимые в противном случае сверхмассивные черные дыры, удаляющиеся от галактических ядер, где они обычно находятся», — сказал ведущий автор исследования Роберт Стейн из Университета Мэриленда в Колледж-Парке и Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. «Благодаря этому открытию, одному из немногих подтвержденных на данный момент, мы подтвердили эффективность новой методики и можем использовать ее для поиска новых образцов».

В рассматриваемой галактике также находится центральная сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в 660 миллионов раз превышает массу Солнца. Однако вторая, блуждающая черная дыра, наблюдаемая на окраине галактики, гораздо легче, ее масса оценивается «всего лишь» в 1,23 миллиона солнечных масс.

Странник намного меньше центральной чёрной дыры, но всё же довольно массивен. Стрелец A* , расположенный в центре нашей галактики, по сравнению с ним имеет массу в 4,6 миллиона раз больше массы Солнца.

Это явление впервые было замечено прибором Zwicky Transient Facility, программой, проводимой Паломарской обсерваторией в Южной Калифорнии и предназначенной для обнаружения необычных вспышек света во Вселенной. После обнаружения одной такой вспышки, за ней последовали исследования Southern Astrophysical Research в Чили и Swift в космосе.

Наблюдения показывают, что в результате приливного разрушения ультрафиолетовое излучение затмило всю галактику-хозяина. Это было эквивалентно одновременному свечению 10 миллиардов солнц.

Ключевой вопрос заключается в том, откуда взялась эта вторая блуждающая черная дыра. Одна из возможностей заключается в том, что произошло слияние трех галактик, и самая легкая из трех сверхмассивных черных дыр была выброшена наружу. Другая возможность состоит в том, что слияние (достаточно двухстороннего) продолжается, и черная дыра получила свою «закуску» по пути к ядру, где она встретится с еще большей черной дырой, уже находящейся там.

«Она, должно быть, зародилась в центре галактики, но не в той, на окраине которой она сейчас находится», — сказал Стейн. «Мы считаем, что сверхмассивная черная дыра галактики-хозяина все еще находится в ее ядре, но та, которая поглощает звезду, могла зародиться в небольшой галактике, которая слилась с той большой, которую мы видим сегодня».

«Дальнейшие открытия могут пролить свет на происхождение этой, по-видимому, «беспризорной» черной дыры», — сказал Стейн. «Ключевой научный вопрос, на который мы хотим ответить: насколько распространены блуждающие черные дыры?»

Данная работа подтверждает, что события приливного разрушения могут быть использованы для выявления наличия блуждающих массивных черных дыр, подобных тем, что наблюдались телескопом Хаббл в 2025 году. Модели предполагают, что такие смещенные от центра сверхмассивные черные дыры могут быть на самом деле очень распространены.