Из глубин Вселенной в направлении Земли несётся ярчайшая струя плазмы

Такие струи вещества называют джетами. Астрономы определили источник удивительно яркой вспышки — это оказалась далёкая чёрная дыра.

В 2022 году астрономы наблюдали необыкновенную вспышку в части неба, где предыдущей ночью ничто не предвещало "светового шоу".

По приблизительным подсчётам учёных, вспышка излучала больше света, чем тысяча триллионов солнц!

Как правило, такие яркие вспышки в небе представляют собой гамма-всплески — масштабные струи рентгеновского излучения. Они извергаются при коллапсе (резком сжатии) ядер массивных звёзд, а также при слиянии двух нейтронных звёзд или чёрной дыры и нейтронной звезды.

Но это конкретное событие было в 100 раз мощнее, чем послесвечение самого мощного гамма-всплеска, говорят учёные. Это было что-то из ряда вон выходящее.

Чтобы уточнить подробности произошедшего, астрономы сфокусировали на сигнале сразу несколько мощных телескопов. Они собирали данные на нескольких длинах волн в рентгеновском, ультрафиолетовом, оптическом и радиодиапазонах.

Затем специалисты Массачусетского технологического института определили вероятный источник сигнала.

По всей видимости, сигнал, названный AT 2022cmc, исходит от релятивистской струи вещества, или джета. Он вылетает из сверхмассивной чёрной дыры со скоростью, близкой к скорости света.

Астрономы считают, что джет производит чёрная дыра, которая внезапно начала поглощать ближайшую звезду, высвобождая при этом огромное количество энергии.

Специалисты называют такие являния "событиями приливного разрушения", сокращённо TDE.

Учёные неоднократно наблюдали подобные TDE: они происходят, когда приливные силы чёрной дыры разрывают на части проходящую рядом звезду. Похожие, хотя и не такие разрушительные приливные силы действуют в системе Земля — Луна. Из-за них в земных океанах существуют приливы и отливы, которые и дали название этим силам.

Однако AT 2022cmc ярче любого TDE, обнаруженного на сегодняшний день.

Источник также является самым далёким TDE из когда-либо обнаруженных. Он находится на расстоянии около 8,5 миллиарда световых лет от Земли — более чем на полпути во Вселенной, которой, напомним, почти 14 миллиардов лет.

Исследовательская группа считает, что сигнал может выглядеть ярче за счёт того, что джет исходит из чёрной дыры прямо в направлении Земли.

Этот эффект учёные называют релятивистским, или доплеровским, усилением яркости. Он также известен как "эффект фар": когда свет автомобильных фар направлен прямо на наблюдателя, он кажется гораздо ярче, чем свет, направленный в сторону от него.

AT 2022cmc — четвёртое из когда-либо обнаруженных TDE с доплеровским усилением. Такое событие астрономы наблюдают впервые с 2011 года. Это также первое TDE, обнаруженное с помощью оптического обзора неба.

Учёные выяснили, что скорость релятивистской струи составляет 99,99% скорости света. Чтобы произвести такой интенсивный джет, чёрная дыра должна находиться в фазе чрезвычайной активности.

В ближайшие годы начнут работу ещё более мощные телескопы. Они должны будут обнаружить ещё больше TDE, и это поможет пролить свет на то, как вокруг сверхмассивных чёрных дыр растут и формируются галактики.

"Мы знаем, что на каждую галактику приходится [как минимум] одна сверхмассивная чёрная дыра, и они образовались очень быстро в течение первого миллиона лет существования Вселенной", — говорит соавтор работы Маттео Луккини из Массачусетского технологического института.

"Это говорит нам о том, что они [чёрные дыры] питаются очень быстро, хотя мы не знаем, как работает этот процесс питания. Таким образом, такие источники, как TDE, […] могут быть хорошими помощниками в исследовании того, как происходит этот процесс".

Новое исследование было опубликовано в научном журнале Nature Astronomy.