Астрономы стали свидетелями уникального космического явления - сверхмассивная черная дыра в центре далекой галактики неожиданно "проснулась" и устроила грандиозный рентгеновский фейерверк, разорвав на части подошедшую слишком близко звезду. Это редкое событие, получившее название OGLE16aaa, позволило ученым заглянуть в самое сердце обычно спящего космического монстра и узнать новые подробности о природе черных дыр.
Неожиданное пробуждение
В январе 2016 года автоматизированный телескоп OGLE-IV зафиксировал внезапное увеличение яркости в центре одной из галактик, расположенной на расстоянии около 1,6 миллиарда световых лет от Земли. Сначала астрономы наблюдали мощную вспышку в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. Однако самое интересное произошло позже.
Запоздалый рентгеновский всплеск
Примерно через 140 дней после начала события космические телескопы зарегистрировали мощный всплеск рентгеновского излучения. Его интенсивность была настолько высока, что превысила теоретический предел светимости для черных дыр такой массы более чем в 100 раз.
Этот запоздалый рентгеновский "фейерверк" стал полной неожиданностью для ученых. Обычно при разрушении звезды черной дырой рентгеновское излучение появляется практически сразу. Здесь же оно возникло со значительной задержкой, что не укладывалось в стандартные модели.
Танцующие пики
Но сюрпризы на этом не закончились. После первоначального всплеска рентгеновское излучение не угасло плавно, как ожидалось, а начало демонстрировать странные колебания - периоды высокой активности чередовались с почти полным затуханием. Словно космический дирижер взмахивал своей невидимой палочкой, заставляя черную дыру то разгораться ярким пламенем, то почти полностью гаснуть.
Новый взгляд на черные дыры
Это необычное поведение заставило астрономов пересмотреть свои представления о процессах, происходящих при поглощении звезд черными дырами. Ученые предположили, что первоначальное оптическое излучение могло быть вызвано мощным выбросом вещества разрушенной звезды, которое заблокировало рентгеновское излучение от центральных областей черной дыры.
Лишь спустя несколько месяцев, когда это вещество рассеялось, наблюдатели смогли "заглянуть" в самое сердце аккреционного диска, окружающего черную дыру. Именно оттуда и исходило мощное рентгеновское излучение.
Двойная загадка
Но чем объяснить странные колебания яркости? Здесь ученые выдвинули сразу две гипотезы:
1. Возможно, мы наблюдаем не одну, а сразу две сверхмассивные черные дыры, вращающиеся друг вокруг друга. В этом случае колебания могут быть вызваны сложным взаимодействием между ними.
2. Альтернативное объяснение связано с неоднородностью вещества, окружающего черную дыру. Облака газа и пыли могут периодически заслонять от нас источник рентгеновского излучения, создавая наблюдаемые колебания яркости.
Взгляд в будущее
Какая бы из этих гипотез ни оказалась верной, событие OGLE16aaa открыло перед астрономами новые возможности для изучения сверхмассивных черных дыр.
"Это было бы самое близкое, что мы знаем о любой черной дыре", — говорит Меган Мастерсон, аспирантка по физике в Массачусетском технологическом институте, которая была одним из руководителей открытия. "Это говорит нам о том, что такие объекты, как белые карлики, могут существовать очень близко к горизонту событий в течение относительно длительного периода времени".
Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения подобных событий помогут раскрыть тайны роста и эволюции сверхмассивных черных дыр, а также проверить предсказания общей теории относительности в экстремальных условиях.
Так космический монстр, пробудившийся от долгого сна, не только устроил грандиозное световое шоу, но и приоткрыл завесу тайны над одними из самых загадочных объектов во Вселенной.
По материалам Массачусетский технологический институт