Астрономи виявили чорну діру, що розриває зорю, знаходячись поза галактичним центром

Міжнародна команда астрономів, використовуючи розгалужену мережу телескопів, виявила першу радіояскраву подію припливного руйнування (TDE), що відбулася за межами центру галактики та найшвидше еволюціонує серед коли-небудь спостережуваних цього типу космічних катастроф.

Про відкриття розповідають в Національній радіоастрономічній обсерваторії Національного наукового фонду США, передають OstanniPodii.com.

Відкриття, очолюване головними дослідниками Ітаєм Сфараді та Рафаелою Маргутті з Каліфорнійського університету в Берклі та іншими, є значним проривом у розумінні того, як масивні чорні діри можуть бути приховані у несподіваних місцях у всьому Всесвіті.

«Це справді надзвичайне явище», — каже Сфараді. «Ми не тільки вперше спостерігаємо таке яскраве радіовипромінювання від припливного руйнування, що відбувається далеко від центру галактики, але воно також розвивається швидше, ніж будь-що, що ми бачили раніше».

Події припливного руйнування відбуваються, коли зоря наближається занадто близько до масивної чорної діри та розривається її величезними гравітаційними силами. Хоча такі події зазвичай відбуваються в центрах галактик, де знаходяться надмасивні чорні діри, цю подію, що отримала назву AT 2024tvd, було виявлено приблизно в 0,8 кілопарсека (близько 2600 світлових років) від центру своєї галактики.

Багатоскладова кампанія міжнародної команди з радіоспостереження в діапазоні від сантиметрових до міліметрових хвиль виявила безпрецедентні характеристики. Подія показала два чітких радіоспалахи з часовими масштабами еволюціювання, що значно перевищують все, що раніше спостерігалося в TDE.

«Радіовипромінювання від AT 2024tvd еволюціонує настільки швидко, що виділяється навіть серед найекстремальніших космічних подій, які ми знаємо», — пояснила Маргутті.

«Ці спостереження розкривають нові фізичні закони про те, як поводиться матерія, коли її виштовхують з околиць чорних дір», — додала Кейт Александер, керівник програми VLA та професорка Університету Аризони.

Для цього відкриття було використано розгалужену мережу радіотелескопів, включно з Дуже великим масивом (VLA), Атакамським великим міліметровим/субміліметровим масивом (ALMA), Великим масивом аркхвилинної мікрокельвінової візуалізації (AMI-LA), Масивом телескопів Аллена (ATA) та Субміліметровим масивом (SMA). Такий підхід з використанням декількох телескопів дозволив команді відстежувати еволюцію події в широкому діапазоні радіочастот протягом приблизно 300 днів.

Дослідження показує, що швидка еволюція радіосигналу є результатом принаймні одного, а можливо, двох відтоків, що почалися значно пізніше після початкового руйнування зорі. Аналіз команди вказує, що ці відтоки, ймовірно, почалися через 80 і 170 днів після оптичного відкриття, що ставить під сумнів традиційні моделі розвитку подій при руйнуванні під дією припливних сил.

«Що робить це відкриття ще більш примітним, так це те, що воно виявляє масивну чорну діру, яка інакше була б для нас невидимою», — каже Маргутті. «Єдина причина, через яку ми можемо виявити цю чорну діру, що блукає, полягає в тому, що вона випадково розірвала зорю та створила ці неймовірно яскраві радіосигнали».

Позаядерне положення цього TDE надає важливу інформацію про популяцію масивних чорних дір, які можуть блукати галактиками або відскакувати від минулих взаємодій. Сучасні теорії припускають, що такі чорні діри можуть бути результатом взаємодії трьох чорних дір або залишками злиття галактик.

«Це відкриття відкриває абсолютно нові можливості для пошуку прихованих чорних дір у всьому Всесвіті», — зазначає Ітай Сфараді. «Завдяки майбутнім астрономічним спостереженням ми можемо виявити, що ці позаядерні події припливного розривання є більш поширеними, ніж ми думали».

Дослідження також виявило потенційний зв′язок між запуском потоків радіовипромінювання та змінами в рентгенівському випромінюванні від події, що вказує на зв′язок з процесами акреції навколо чорної діри.

AT 2024tvd був спочатку виявлений Установкою транзієнтів Цвікі (ZTF) у серпні 2024 року в оптичному діапазоні хвиль, а подальші спостереження виявили його радіояскравість і позаядерну природу.

Результати дослідження були опубліковані в журналі The Astrophysical Journal Letters.