Странное поведение черной дыры: она поглотила звезду и выплюнула ее обратно

Еще в октябре 2018 года на расстоянии 665 миллионов световых лет от нашей планеты черная дыра поглотила маленькую звезду — астрономы зафиксировали этот момент благодаря характерной вспышке. Масса звезды составляла лишь около одной десятой массы Солнца.

Прошло почти четыре года, и телескопы зафиксировали в этом месте еще одну вспышку, хотя рядом с черной дырой не было новых объектов. Астрономы столкнулись с чем-то необычным. Сотрудники Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики провели исследование, анализирующее это явление — оно вышло в The Astrophysical Journal.

Записи ученых показывают, что черная дыра сейчас испускает материю со скоростью, которая примерно в два раза ниже скорости света. Эта материя, по мнению команды ученых, является остатком последнего «приема пищи» черной дыры — той самой небольшой звезды, поглощение которой наблюдалось в 2018 году. Полученные данные дают уникальную возможность исследователям лучше понять, как черные дыры потребляют материю.

Необычный радиовыброс был замечен, когда астрономы пересматривали события приливных срывов (TDE), случившиеся за последние несколько лет. TDE происходят, когда звезды излишне приближаются к черным дырам и становятся «спагеттифицированными».

В частности, наблюдения при помощи VLA в Нью-Мексико показали, что черная дыра загадочным образом ожила в июне 2021 года. Ранее ничего подобного не обнаруживалось, поэтому ученые стали дальше наблюдать событие. Для этого использовали данные Very Large Array (VLA), обсерваторий ALMA, MeerKAT, Chandra Neil Gehrels Swift и массива телескопов в Австралии. Само событие получило код AT2018hyz.

TDE изучаются с помощью радиотелескопов уже более десяти лет и иногда ученые обнаруживают свечение в радиоволнах при извержении материала после поглощения звезды черной дырой. Но в AT2018hyz первые три года наблюдалось радиомолчание, а теперь объект резко засветился и стал одним из самых ярких TDE, которые когда-либо наблюдались.

Известно, что спагеттиобразный материал может быть выброшен обратно в космос после того, как черная дыра «наестся», поскольку часть бывшей звезды вращается настолько быстро, что может вырваться из огромного гравитационного колодца своего похитителя. Но такие события, как правило, развиваются очень быстро. В данном случае явление налюдалось спустя годы после того, как звезда была поглощена, и это сбило астрономов с толку. Впервые наблюдалась такая длительная задержка между поглощением и оттоком.

Кроме того, вещество выбрасывается из черной дыры со скоростью, составляющей около 50% скорости света, тогда как большинство оттоков при TDE достигают лишь около 10% от скорости света.

Следующий шаг исследователей — выяснить, действительно ли такие события происходят регулярно и есть ли смысл длительно рассматривать приливные срывы в их эволюции.