Астрономы зафиксировали редкое явление: сверхмассивная черная дыра, находящаяся в 408 миллионах световых лет от Земли, дважды «вспыхнула» в результате поглощения звезды. Это событие, известное как двойная вспышка приливного разрушения (TDE), может пролить свет на процессы, происходящие вокруг черных дыр и их взаимодействие с окружающими звездами. Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения помогут прояснить механизмы, стоящие за такими событиями.
Первую вспышку ASASSN-22ci заметили в феврале 2022 года в рамках автоматизированного обзора неба. Сначала это событие выглядело как обычное TDE. Однако 720 дней спустя астрономы снова зафиксировали вспышку, что стало для них неожиданностью. Астрономы использовали различные телескопы, включая ASAS-SN и ZTF, для отслеживания этих событий.
По словам Джейсона Хинкля из Гавайского университета, обе вспышки ASASSN-22ci отличаются «нормальными» характеристиками, что делает их уникальными среди известных TDE с множественными вспышками. Ученые провели детальные измерения в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах, что позволило им надежно сравнить свойства обоих событий.
Исследование также позволило оценить массу черной дыры, которая составляет около 3 миллионов солнечных масс. Это немного меньше, чем у черной дыры в центре нашей галактики, Стрелец A*. Ученые предполагают, что звезда, ставшая жертвой этих вспышек, имеет массу, близкую к солнечной. Правда, пока неясно, была ли у нее двойная система, которая избежала разрушения.
Когда звезды приближаются к сверхмассивной черной дыре, они подвергаются огромным гравитационным силам. Эти силы вызывают деформацию звезды, растягивая ее вертикально и сжимая горизонтально. В результате звезда превращается в поток материи, известный как «спагеттификация». Эта плазменная масса окружает черную дыру, образуя аккреционный диск, из которого часть вещества постепенно попадает в черную дыру.
Пока ученые не уверены в причинах двойных вспышек, существует гипотеза о захвате Хиллса. Этот процесс происходит, когда двойная звезда проходит близко к черной дыре, и одна из звезд выбрасывается с большой скоростью, в то время как другая остается на орбите. Эта оставшаяся звезда может подвергаться повторным частичным TDE, что приводит к новым вспышкам.
Хинкль объясняет, что если оставшаяся звезда проходит в пределах «приливного радиуса» черной дыры, то она будет подвергаться разрушению каждый раз, когда приближается к черной дыре. В конечном итоге звезда будет полностью разрушена, и вспышки прекратятся. Сходство двух вспышек ASASSN-22ci указывает на то, что они могут быть результатом многократного разрушения одной и той же звезды.
Команда астрономов ожидает, что третья вспышка может произойти в начале 2026 года. Если это произойдет, это подтвердит теорию о многократном разрушении. Если же третья вспышка не состоится, это может означать, что звезда была полностью разрушена во время второй вспышки или что две вспышки были независимыми событиями.