Блуждающая сверхмассивная чёрная дыра найдена по вспышке разорванной звезды

Астрофизики обнаружили блуждающую сверхмассивную чёрную дыру по вспышке звезды, разорванной мощной гравитацией после того, как она приблизилась на опасное расстояние. Объект, расположенный на расстоянии более 1,1 миллиарда световых лет от Земли, давно остался без собственной галактики. Новые подробности о необычном объекте и выдавшем его катаклизме раскрыты на страницах The Astrophysical Journal Letters.

Событие приливного разрушения, получившее обозначение AT2024tvd, было замечено в 2024 году. Оно сразу обратило на себя внимание тем, что произошло не в центре своей галактики, где обычно и ожидается найти чёрную дыру, а на расстоянии около 0,8 килопарсек от ядра массивной галактики, масса которой примерно в 100 миллиардов раз превышает массу Солнца.

Авторы нового исследования проанализировали вспышку гибнущей звезды, которую эта чёрная дыра разорвала своей гравитацией, в рентгеновском, ультрафиолетовом и оптическом диапазонах. В результате получена более надёжная и лучше обоснованная как с наблюдательной, так и с теоретической точек зрения оценка массы чёрной дыры. По уточнённым данным, чёрная дыра примерно в миллион раз тяжелее Солнца, и этот результат хорошо согласуется с известными соотношениями между массой чёрной дыры и другими параметрами в других событиях приливного разрушения.

Такая оценка делает эту находку первой блуждающей сверхмассивной чёрной дырой, обнаруженной благодаря событию приливного разрушения. До сих пор были известны только два других внеядерных события приливного разрушения, и в обоих случаях их причиной были чёрные дыры промежуточной массы, расположенные внутри ультракомпактных карликовых галактик. Вокруг AT2024tvd не обнаружили никаких признаков звёздного скопления или карликовой галактики, что позволяет предположить: эта чёрная дыра может быть остаточным ядром галактики, разрушенной в ходе прошлых взаимодействий. Чёрная дыра оказалась более чем на три процента тяжелее общей массы окружающих её звёзд — это аномально высокое отношение, которое указывает на то, что галактика была почти полностью лишена своей материи, и от неё осталось лишь плотное ядро. Исследователи отмечают, что это убедительно свидетельствует в пользу происхождения объекта как сильно приливно разрушенного остаточного ядра, в котором обитает блуждающая сверхмассивная чёрная дыра.

Без галактики она осталась, по всей видимости, в результате малого слияния — когда меньшая галактика постепенно поглощается гораздо более крупной, — а не из-за резкого выброса во внегалактическое пространство. В качестве аргументов в пользу этой гипотезы указано, что малые слияния происходят гораздо чаще крупных, а чёрные дыры в таких ситуациях обычно надолго остаются вдалеке от центра новой галактики. Отсутствие зарегистрированного звёздного скопления не доказывает, что его там вовсе нет, подчёркивают исследователи.

Это означает лишь, что его обнаружение на нынешнем технологическом уровне развития наблюдательных инструментов и методов не представляется возможным. Учёные оценили также массу центральной чёрной дыры нынешней галактики-хозяйки — по расчётам, она в миллиард раз превышает солнечную. Это ещё раз подтверждает, что чёрная дыра AT2024tvd — отдельный, смещённый объект, а не главная чёрная дыра галактики. Открытие блуждающей чёрной дыры не только расширяет представления о том, как устроены галактики, но и даёт ключ к пониманию процессов их эволюции.

Возможно, такие объекты встречаются чаще, чем считалось ранее, и их изучение поможет раскрыть тайны тёмной материи и гравитации. Каждая новая находка приближает нас к пониманию того, как устроена Вселенная, и показывает, что даже самые мощные и загадочные объекты могут быть обнаружены по их воздействию на окружающий мир. Блуждающая чёрная дыра — это не просто аномалия, а свидетельство сложной и бурной истории космоса.