01.12.2022

Обнаруженная учеными вспышка, которая шла до нас более 8,5 миллиардов лет, была последним вздохом умирающей звезды перед тем, как ее поглотила черная дыра. Две отдельные группы ученых определили, что загадочный проблеск, появившийся в небе в феврале 2022 года и названный AT2022cmc, был астрофизическим джетом, вырвавшимся из массивной черной дыры, когда разорванная звезда исчезла за горизонтом событий.

Очень редко ученым  удается поймать момент “съедания” звезды черной дырой, и событие AT2022cmc теперь самое далекое из всех, что астрономы когда-либо видели. Две статьи об этом опубликованы в журналах Nature и Nature Astronomy .

«В последний раз ученые обнаруживали одну из этих струй более десяти лет назад, — говорит астроном Майкл Кафлин из Университета Миннесоты. – Исходя из имеющихся у нас данных, мы можем оценить, что релятивистские струи запускаются только в 1% этих разрушительных событий, что делает AT2022cmc чрезвычайно редким явлением. Фактически светящаяся вспышка является одной из самых ярких из когда-либо наблюдавшихся».

В феврале этого года вспышку зафиксировал аппарат  Zwicky Transient Facility (ZTF), после чего сразу же еще 20 телескопов нацелились на нее. В последующие дни и недели было зафиксировано огромное количество данных. Из них команда ученых выделила несколько ключевых моментов.  событие произошло в результате приливного разрушения.  Виновник – быстро вращающаяся сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в 500 миллионов раз превышает массу Солнца. Черная дыра поглощает звездный материал с огромной скоростью — она эквивалентна поеданию  половины нашего светила за год.

Но позже у ученых закрались сомнения в правильности своих выводов.

«Первые три дня все выглядело вполне нормально. Затем мы посмотрели на него с помощью рентгеновского телескопа и обнаружили, что источник слишком яркий, — говорит астроном Дирадж Пашам из Массачусетского технологического института. – Это конкретное событие было в 100 раз мощнее, чем послесвечение самого мощного гамма-всплеска. Это было что-то экстраординарное».

Анализ показал, что причиной свечения была астрофизическая струя. Когда черная дыра питается, иногда не весь материал, вращающийся вокруг нее, оказывается за горизонтом событий. Линии магнитного поля сразу за пределами горизонта событий действуют как ускорители частиц; некоторый материал, близкий к черной дыре, направляется вдоль этих линий, где он выбрасывается из полюсов черной дыры со скоростью, близкой к скорости света.

В случае с AT2022cmc одна из этих струй направлена ​​прямо к Земле движется со скоростью 99,99% скорости света. Когда материал движется так быстро, он кажется ярче, чем есть на самом деле, так как движение вызывает изменение частоты длины волны света. Этот эффект известен как релятивистское излучение, или усиление Доплера.

AT2022cmc — это лишь четвертое из когда-либо обнаруженных событий приливного разрушения с доплеровским усилением.

Астрофизики рассчитывают многое узнать, исследуя это затухающее свечение, находящееся на расстоянии более половины Вселенной. Например, неизвестно, почему в некоторых случаях приливных разрушений есть струи, а в некоторых нет. Возможно, быстрое вращение черной дыры может способствовать формированию джетов. Также неясно, как формируются и растут сверхмассивные черные дыры. Наблюдения за “съеданием” звезды с такой скоростью, как это делает черная дыра AT2022cmc, могут помочь решить эту загадку, пишет Science Alert.