Вспышка приливного разрушения — «встреча» звезды со сверхмассивной черной дырой — считается приговором для светила: гравитация космического «монстра» разрывает его на части, унося часть вещества в аккреционный диск. Однако яркие вспышки, зафиксированные астрономами в 2022 и 2024 годах в далекой галактике, показали, что одна и та же звезда дважды попала в «объятия» черной дыры.
Изначально ученые классифицировали событие AT 2022dbl как обычную вспышку приливного разрушения, при которой звезда подходит слишком близко к горизонту событий черной дыры и разрушается ее гравитацией. Часть звездного вещества при этом подвергается «спагеттификации», то есть вытягивается в «хвост» и собирается в аккреционный диск. Такие события позволяют астрономам изучать свойства космических «монстров» (которые по большей части бездействуют) и физику аккреции.
Дальнейшие наблюдения, однако, показали, что все не так просто: спустя 700 дней после первой встречи звезды с черной дырой в той же точке неба произошла вторая вспышка, практически неотличимая от первой по светимости, температуре и спектральным особенностям.Результаты новой научной работы опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
События в галактике WISEA J122045.05+493304.7, свет от которой шел до Земли примерно 390 миллионов лет, указали на частичное разрушение светила, когда звезда неоднократно сближается с черной дырой, теряя часть вещества, и поэтапно подвергается «спагеттификации». Подобный сценарий меняет существующие представления о природе событий приливного разрушения, предполагая, что многие ранее наблюдавшиеся вспышки могли быть неполными.
К этому выводу астрономы пришли, исключив такие возможные объяснения, как гравитационное линзирование, случайное совпадение двух независимых разрушений или проявление активности ядра галактики. Ведущий автор исследования Лидия Макрийянни (Lydia Makrygianni) из Тель-Авивского университета (Израиль) отметила, что звезда, избежав полного разрушения, через два года по вытянутой орбите вернулась в «объятия» черной дыры. Идентичность вспышек подтвердили данные дополнительных наблюдений, полученных с помощью комплексов радиотелескопов VLA и AMI-LA.
Результаты компьютерного моделирования с использованием кода MOSFiT показали, что масса частично разорванной звезды составила около 0,1-0,4 солнечной, а масса космического монстра — около миллиона масс Солнца. Гидродинамическое моделирование с использованием PHANTOM, в свою очередь, продемонстрировало, что подобная орбитальная конфигурация действительно способна привести к неоднократной «гибели» одного и того же светила с интервалом в сотни дней.
Таким образом, событие AT 2022dbl стало первым подтвержденным случаем возвращения звезды к постепенно «убивающей» ее сверхмассивной черной дыре. Открытие также предполагает, что на просторах Вселенной происходит немало подобных встреч.