В настоящее время ученые-астрофизики заняты решением загадки космического масштаба: какая-то черная дыра уничтожила звезду. Им предстоит выяснить, что это был за объект, а также другие обстоятельства этого мегаявления.
Астрономы по всему миру занимаются этим делом с 2 июля 2025 г., с тех пор, когда получили оповещения о том, что гамма-телескоп НАСА Fermi зафиксировал сигналы от гамма-лучей — самой высокоэнергетической из известных форм света. Гамма-лучи — типичный признак разрушения или слияния космических объектов, в том числе поглощения звезд черными дырами. В результате таких событий выбрасывается огромное количество энергии.
Обычно так называемые «гамма-всплески» — внезапные вспышки чрезвычайно энергичного излучения из космоса — длятся в среднем от секунды до получаса. Эта вспышка продолжалась семь часов, что делает ее самой продолжительной гамма-вспышкой в истории наблюдений.
Еще одна необычность была зафиксирована китайско-европейским рентгеновским телескопом Einstein Probe, который за день до этого уловил усиление рентгеновского излучения в той же точке неба. Обычно космические взрывы начинаются с излучения с самой высокой энергией, а затем яркость уменьшается, а не наоборот. Ничего подобного ранее не наблюдалось.
Для объяснения этого космического «убийства» ученым пришлось выдвинуть нестандартные теории. По словам Джонатана Карни, аспиранта Университета Северной Каролины и руководителя группы, занимающейся этим событием, все предложенные версии неимоверно захватывают воображение.
Что нам известно об этом гамма-всплеске
Загадочное космическое событие, получившее кодовое название GRB 250702B, на данный момент стало поводом для ряда статей на сайте препринтов arXiv.org, некоторые из которых также опубликованы в рецензируемых журналах. Ученые используют все доступные им инструменты, как в космосе, так и на Земле, для проведения исследований.
Первоначально ученые полагали, что гамма-излучение могло исходить изнутри Млечного пути, что было бы проще объяснить. «Если это происходит внутри нашей собственной галактики, то интенсивность излучения не обязательно должна быть такой же, как если бы оно находилось в очень далекой галактике», — говорит Эндрю Леван , астрофизик из Университета Радбоуда в Нидерландах, — «потому что яркость можно объяснить более обычным космическим событием, происходящим относительно недалеко».
Последующие наблюдения быстро опровергли эту теорию. Как только орбитальная обсерватория Swift точно определила место на небе, где произошло это событие, Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории в Чили обнаружил затухающее послесвечение рядом с пятном на небе, а космический телескоп «Хаббл» показал, что это пятно представляет собой ранее неизвестную галактику. Затем космический телескоп «Джеймс Уэбб», который проникает сквозь плотную космическую пыль с помощью инфракрасного излучения, помог команде ученых-детективов выяснить, что свет от «места преступления» двигался к нам в течении восьми миллиардов лет.
«Это было даже ярче, чем можно было предположить, потому что оно было скрыто за огромным количеством пыли в галактике», — говорит Леван.
Ученые, изучающие эту историю, сходятся во мнении, что разрушение звезды должно было создать поток частиц, вылетающих с «места преступления» со скоростью, близкой к скорости света, которая и породила гамма-лучи. Главная загадка, по словам Левана, заключается в следующем: «Что вообще вызывает этот поток? Что находится посередине и фактически его питает?»
Вот тут-то и расходятся мнения ученых.
Версия №1. Черная дыра слилась со звездой, а затем поглотила ее
Некоторые ученые утверждают, что гамма-излучение похоже на другие сигналы, исходящие от черных дыр с массой примерно в 5-30 раз превышающей массу нашего Солнца — самых маленьких из наблюдаемых черных дыр. Если бы такая крошечная черная дыра слилась с «гелиевой звездой», звездой, которая в значительной степени потеряла свой внешний водородный слой, это выглядело бы действительно довольно странно.
Исследователи говорят, что черная дыра начнет поглощать звезду изнутри, создавая поток высокоэнергетических частиц и света. Когда процесс поглощения закончится, останется только черная дыра.
Астрофизик Эрик Бернс совместно с учеными из Университета Луизианы недавно опубликовал доказательства этой гипотезы. По его словам, это — довольно поразительная идея. Несмотря на некую абсурдность, теоретически подобные явления могут происходить на просторах Вселенной. До реального наблюдения такое и в голову никому не могло прийти.
Если бы ученые смогли засечь появление сверхновой с выбросом остатков звезды во внешнее пространство, это послужило бы неопровержимым доказательством в поддержку этой версии. Однако плотные пылевые облака дальней галактики не дают рассмотреть подробностей даже мощному телескопу Уэбба.
Версия №2. Черная дыра средней массы разорвала звезду на части
Другие ученые утверждают, что виновником события могла стать черная дыра средней массы. Это тоже необычная и увлекательная гипотеза, поскольку большинство черных дыр имеют либо звездную массу (от 100 до 100000 масс Солнца), либо являются сверхмассивными (от 1 млн до 1 трлн масс Солнца). Черные дыры промежуточного массового диапазона встречаются гораздо реже, а принадлежность того или иного объекта к этой к этой категории часто вызывает научные споры.
В этой гипотезе мощное гравитационное притяжение блуждающей черной дыры средней массы разрывает на части белый карлик — некогда похожую на Солнце звезду, достигшую конца своей жизни. Это менее драматичный сценарий гибели звезды, чем ее взрыв изнутри.
Проблема этого объяснения заключается в том, что изменчивость — колебания яркости гамма-лучей, — наблюдаемая телескопом «Ферми», ранее связывалась только с черными дырами звездной массы.
В частности, более крупным объектам просто требуется больше времени, чтобы событие повлияло на всю систему. На практике это означает, что телескоп не может наблюдать увеличение яркости и уменьшение яркости света быстрее, чем время, необходимое свету для прохождения всей черной дыры. Учитывая, что телескоп Fermi наблюдал изменение в пределах одной секунды, это указывает на то, что черная дыра должна быть относительно небольшой.
Хотя некоторые ученые говорят, что сценарий с черной дырой средней массы нельзя исключать, он все равно выглядит маловероятным.
Еще одна версия заключается в том, что черная дыра звездной массы могла разорвать свою звезду-компаньона, сценарий, называемый «микроприливным разрушением», который обычно происходит в случаях со сверхмассивными черными дырами. Это более правдоподобно, чем то, что виновником космического присшествия является среднемассивная черная дыра. Тем не менее, по мнению ученых, быстрая изменчивость сигнала подтверждает идею о том, что черная дыра слилась со звездой, а затем взорвала ее.
На данный момент споры о размерах черной дыры и сценарии гибели звезды остаются нерешенными, и некоторые утверждают, что вопрос о том, какое объяснение лучше — какое нет, до сих пор остается открытым. Астрономы в настоящее время ищут дополнительные подсказки о произошедшем, наблюдая последствия разрушения звезды в рентгеновском и радиоизлучении.