Звезда исчезла, а энергия только растёт: сигнал, который не должен был появиться

Черная дыра за пределами Млечного Пути вновь привлекла внимание астрономов. После разрушения звезды она не затихла, как это обычно бывает, а продолжила наращивать мощность. Спустя годы объект излучает всё более сильные сигналы, бросая вызов прежним теориям. Об этом сообщает Earth.

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

Чёрная дыра

Когда приливное разрушение идет не по сценарию

Сверхмассивные черные дыры нередко разрывают звезды, оказавшиеся слишком близко. Под действием гравитации светило вытягивается, распадается и превращается в поток раскалённого газа — такое явление называют событием приливного разрушения. Как правило, вспышка яркая, но кратковременная: спустя несколько месяцев активность снижается.

Подробно о механизмах искривления пространства-времени и поведении материи у горизонта событий рассказывалось в материале о том, как вращение сверхмассивной чёрной дыры искривляет пространство-время.

В случае AT2018hyz всё развивалось иначе. После первоначального разрушения звезды почти не наблюдалось заметной активности. Однако через несколько лет объект начал испускать мощные радиоволны, причём их интенсивность продолжает расти.

По словам астрофизиков, трудно вспомнить другой пример, когда сигнал усиливался столь длительное время.

От незаметной вспышки к космическому рекордсмену

В 2018 году событие выглядело вполне рядовым. Его зафиксировали оптические телескопы, и сначала оно не вызвало большого интереса. Позже исследователи называли его типичным "садово-вариантным" приливным разрушением.

Перелом произошёл спустя годы, когда радиотелескопы в Нью-Мексико и Южной Африке уловили резкий рост излучения. Радиояркость увеличилась примерно в 50 раз с 2019 года и продолжает расти без резких скачков.

Данные указывают, что энергия выбрасывается в виде узкой струи — джета, направленного в одну сторону. Если на раннем этапе он был ориентирован не в сторону Земли, это могло объяснить первоначальное "молчание". Подобные редкие сценарии поведения космических объектов напоминают ситуации, когда во Вселенной фиксируются крайне необычные процессы — как, например, при наблюдении тройного слияния галактик, где сразу несколько активных ядер демонстрируют нетипичную активность.

Согласно расчетам, пик излучения AT2018hyz может быть достигнут к 2027 году.

Энергия, сравнимая с гамма-всплеском

Основная часть сигнала приходит в виде радиоволн, а не видимого света. Это подчёркивает важность радиотелескопов в изучении глубокого космоса и активных галактических ядер.

Расчёты показали, что энергетический выброс сопоставим с гамма-всплесками — одними из самых мощных явлений во Вселенной. Поток энергии превышает гипотетическую мощность фантастического супероружия как минимум в триллион раз, а возможно — и в сто триллионов раз.

Такое поведение ставит под вопрос устоявшиеся модели accretion disk и формирования джетов. Обычно считается, что после приливного разрушения активность быстро снижается, однако здесь процесс затянулся на годы.

Если после взрыва не наблюдается необычных сигналов, обычно не ожидают, что спустя несколько лет возникнет драматическое усиление излучения. AT2018hyz демонстрирует противоположный сценарий.

Сравнение типичного приливного разрушения и AT2018hyz

Обычное событие приливного разрушения развивается стремительно. Светимость резко возрастает и постепенно угасает в течение месяцев. Радиосигнал либо отсутствует, либо ослабевает со временем.

AT2018hyz демонстрирует противоположную картину. Радиоизлучение усиливается год за годом. Формируется устойчивый джет, а пик активности ожидается лишь спустя почти десятилетие после разрушения звезды. Это делает объект уникальным среди наблюдаемых tidal disruption event.

Плюсы и минусы длительного радионаблюдения

Долгосрочный мониторинг космических объектов имеет свои особенности.

Преимущества такого подхода:

Возможность зафиксировать поздние фазы активности.
Более точное моделирование процессов аккреции.
Выявление редких и нестандартных сценариев эволюции.

Однако есть и ограничения:

Высокая конкуренция за время на крупных радиотелескопах.
Ограниченные ресурсы обсерваторий.
Риск пропустить уникальные события без регулярных наблюдений.

Популярные вопросы о приливном разрушении звезды

Что такое tidal disruption event?
Это процесс, при котором звезда разрушается гравитацией сверхмассивной черной дыры и образует поток газа, формирующий аккреционный диск и возможный джет.

Почему AT2018hyz считается уникальным?
Потому что его радиоизлучение усиливается спустя годы после разрушения звезды, тогда как обычно активность быстро снижается.

Как фиксируют такие события?
С помощью оптических и радиотелескопов, а также анализа спектра излучения и мощности энергетического выброса.