Вселенная моргнула слишком ярко: телескопы зафиксировали вспышку, которой не должно было быть

Астрономы зафиксировали космическое событие, масштабы которого сложно вообразить. Далёкая сверхмассивная чёрная дыра внезапно вспыхнула так ярко, что её свет превзошёл излучение 10 триллионов Солнц. Учёные считают, что причиной стала гибель огромной звезды, разорванной гравитацией. Об этом сообщает popsci.

Фото: https://commons.wikimedia.org by NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Чёрная дыра

Самая яркая вспышка чёрной дыры в истории

В 2018 году телескопы Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института зафиксировали резкое усиление яркости объекта J2245+3743. Эта сверхмассивная чёрная дыра, масса которой примерно в 500 миллионов раз превышает массу Солнца, находится в активном галактическом ядре (AGN) и окружена плотным диском вещества.

Наблюдения показали, что вспышка оказалась примерно в 30 раз ярче любых подобных событий, зарегистрированных ранее. В пиковый момент объект излучал энергию, эквивалентную свету 10 триллионов Солнц. Подробное описание феномена опубликовано в журнале Nature Astronomy.

"Это совершенно не похоже ни на одно активное галактическое ядро, которое мы видели раньше", — отметил профессор астрономии Калифорнийского технологического института Мэтью Грэм.

Как учёные поняли масштаб события

Первые признаки аномального поведения J2245+3743 были замечены 2 апреля 2018 года с помощью обзора Zwicky Transient Facility (ZTF). Тогда вспышка не показалась уникальной. Однако спустя несколько лет стало ясно, что объект затухает гораздо медленнее, чем ожидалось.

Повторный спектральный анализ с использованием телескопа обсерватории Кека на Гавайях показал истинные масштабы происходящего: яркость AGN увеличилась примерно в 40 раз. Это исключило большинство стандартных объяснений, включая взрыв сверхновой.

"Сверхновые просто недостаточно яркие, чтобы объяснить такую энергию", — пояснила астроном Саавик Форд из Городского университета Нью-Йорка.

Что такое событие приливного разрушения

Наиболее правдоподобным объяснением стало событие приливного разрушения — Tidal Disruption Event (TDE). Оно происходит, когда звезда подходит слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре. Гравитация разрывает её на части, а часть вещества падает в аккреционный диск, высвобождая колоссальное количество энергии.

В случае J2245+3743 жертвой, по оценкам учёных, стала звезда как минимум в 30 раз массивнее Солнца. Подобные объекты редки, однако в плотных дисках активных галактических ядер звёзды могут набирать дополнительную массу за счёт окружающего вещества — процессов, напрямую связанных с тем, как формируются и эволюционируют орбиты в космосе.

Почему это событие уникально

На сегодняшний день астрономы зафиксировали около 100 TDE, но лишь единицы произошли в активных галактических ядрах. Обычно яркое излучение таких событий скрывается плотным диском газа и пыли вокруг чёрной дыры. В этом случае вспышка оказалась настолько мощной, что "пробила" окружающую среду.

Для сравнения, предыдущий рекордсмен — событие ZTF20abrbeie, получившее неофициальное прозвище "Страшная Барби", — был примерно в 30 раз слабее. Кроме того, J2245+3743 находится на расстоянии около 10 миллиардов световых лет, что делает его одним из самых далёких и древних подобных объектов.

Космологическое замедление времени

Наблюдения этого феномена осложняются эффектом космологического замедления времени. Из-за расширения Вселенной свет растягивается, а вместе с ним "растягивается" и течение наблюдаемого времени.

"Семь лет наблюдений для нас соответствуют примерно двум годам в системе самого события", — объяснил Грэм.

Именно поэтому вспышка кажется столь продолжительной — на самом деле мы видим её в замедленном режиме.

Сравнение TDE в активных и неактивных ядрах

События приливного разрушения в спокойных галактиках обычно короче и менее яркие. В активных галактических ядрах они потенциально мощнее, но почти всегда скрыты. J2245+3743 стал редким примером, когда TDE удалось наблюдать во всей полноте — на фоне процессов, которые сегодня заставляют учёных всерьёз говорить о росте рисков и перегруженности околоземной орбиты.

Плюсы и минусы подобных наблюдений

Изучение таких вспышек даёт уникальную информацию о поведении материи рядом с чёрными дырами. Однако они крайне редки и требуют длительного мониторинга неба.

• Плюсы: понимание роста чёрных дыр, физики аккреции, эволюции галактик.
• Минусы: редкость событий, сложность интерпретации данных, эффект замедления времени.

Популярные вопросы о вспышках чёрных дыр

Это самая яркая вспышка во Вселенной?
Среди зарегистрированных вспышек чёрных дыр — да, на сегодняшний день она рекордная.

Опасны ли такие события для Земли?
Нет, объект находится на колоссальном расстоянии и не представляет угрозы.

Могут ли быть ещё более яркие вспышки?
Учёные считают, что да, но для их обнаружения требуется постоянный мониторинг неба.