Астрономы впервые проследили за первыми стадиями разрушения звезды черной дырой

Астрономы впервые проследили за тем, как рождается джет - узкий пучок материи, возникающий в результате приближения звезды на опасное расстояние со сверхмассивной черной дырой и последующего разрушения светила. Об этом в среду сообщила пресс-служба Калифорнийского технологического института.

"В последний раз вспышки этого сверхредкого класса фиксировались астрономами более 10 лет назад. Открытие события AT2022cmc позволило нам проследить за первыми этапами приливного разрыва звезды, а также открыть свидетельства того, что выбросы материи возникают лишь в 1% подобных катаклизмов", - заявил доцент университета штата Миннесота в Миннеаполисе (США) Майкл Кофлин, чьи слова приводит пресс-служба Калифорнийского технологического института.

Сверхмассивные черные дыры, присутствующие в центрах фактически всех галактик, изредка захватывают и разрушают соседние с ними звезды и скопления газа, периодически сближающиеся с черными дырами на опасные расстояния. Подобные катаклизмы иногда порождают мощные вспышки света и пучки материи, разогнанные до околосветовой скорости. Ученых давно интересует то, как возникают эти выбросы.

В феврале 2022 года, как отмечают Кофлин и его коллеги, автоматизированный телескоп ZTF зафиксировал вспышку AT2022cmc, которая продолжалась несколько дней и была, предположительно, порождена приливным разрывом звезды. Ее источник находится в созвездии Волос Вероники на расстоянии в 8,48 млрд световых лет от Земли, благодаря чему мы видим этот объект в том состоянии, в котором он находился в эпоху юности Вселенной.

Последствия встречи черной дыры и звезды

Разработанные Кофлиным и его коллегами новые методы анализа данных помогли астрономам быстро идентифицировать природу этой вспышки и изучить приливной разрыв звезды на первых этапах этого события при помощи оптических, а также радиоволновых, микроволновых и рентгеновских телескопов. Собранные учеными сведения помогли им вычислить скорость вращения черной дыры, а также определить ее примерные размеры и другие свойства.

По текущим оценкам астрофизиков, вспышка AT2022cmc была порождена достаточно быстро вращающейся черной дырой, которая относилась или к категории крупных черных дыр промежуточной массы, или относительно скромных по массе сверхмассивных черных дыр. Она разрушила звезду за очень короткое время и превратила ее в облако из плазмы, которое по своим размерам было сопоставимо с диаметром орбиты Земли.

Взаимодействия этого газа с притяжением быстро вращающейся черной дыры, как предполагают ученые, заставили часть этой материи разогнаться до околосветовой (99%) скорости и очень быстро достигнуть открытого космоса, где этот газ столкнулся с другими скоплениями материи. Это привело к резкому торможению выброса и формированию мощных вспышек видимого света, радиоволн и микроволнового излучения, чья яркость была рекордно высокой в случае с AT2022cmc.

Подобные процессы, как показывают расчеты ученых, происходят очень редко, лишь в 1% случаев захвата звезд притяжением крупных черных дыр. Это объясняет то, почему за всю историю наблюдений астрономы зафиксировали лишь четыре вспышки, похожих по своим свойствам на AT2022cmc, подытожили Кофлин и его коллеги.