Астрономы зафиксировали уникальное космическое событие: звезду, которую насильственно разрывает на части и поглощает чёрная дыра. Это событие, получившее обозначение AT2022zod, имеет большое значение, поскольку участвующая в нём чёрная дыра, по всей видимости, является неуловимой чёрной дырой промежуточной массы (ЧДПМ) — классом объектов, который долгое время ставил в тупик учёных. Это открытие предоставляет редкую возможность изучить этих космических «посредников» в иерархии чёрных дыр.
Природа Событий Приливного Разрушения
События приливного разрушения (СПР) происходят, когда звезда подлетает слишком близко к чёрной дыре. Огромная гравитация растягивает звезду в тонкую струю газа — процесс, часто называемый «спагеттификацией». Часть этого материала падает в чёрную дыру, а остальное выбрасывается в мощные струи. Хотя эти события известны в окрестностях сверхмассивных чёрных дыр в центрах галактик, это произошло вдали от галактического ядра.
Необычная Вспышка в Далёкой Галактике
Вспышка, обнаруженная в октябре 2022 года, исходила из галактики SDSS J105602.80+561214.7, расположенной примерно в 1,5 миллиарда световых лет от нас. В отличие от типичных СПР, которые длятся сотни дней, AT2022zod угасла всего за месяц. Эта короткая продолжительность в сочетании с её внецентровым расположением — примерно в 10 000 световых лет от сверхмассивной чёрной дыры галактики — указывала на меньшую, но всё ещё существенную чёрную дыру.
«Сочетание размещения в эллиптической галактике, известной своими крупными звёздными скоплениями, внецентровое расположение и короткая продолжительность заставили нас предположить, что это может быть одна из неуловимых чёрных дыр промежуточной массы, которые могут существовать за пределами центра галактики», — объяснила Кристен Даге, руководитель группы из Университета Кертина.
Загадка Чёрных Дыр Промежуточной Массы
Сверхмассивные чёрные дыры могут иметь массу в миллионы или миллиарды раз больше солнечной, в то время как звёздные чёрные дыры обычно варьируются от 3 до сотен солнечных масс. ЧДПМ заполняют этот пробел, но их невероятно трудно найти. Учёные полагают, что ЧДПМ могут играть ключевую роль в росте сверхмассивных чёрных дыр, но их относительная редкость затрудняет их изучение.
«Мы отлично находим сверхмассивные чёрные дыры, и благодаря детекторам гравитационных волн LIGO-Virgo-Kagra мы становимся всё лучше в поиске звёздных чёрных дыр, но я могу пересчитать по пальцам количество кандидатов в чёрные дыры промежуточной массы, которые достигли некоторого рода консенсуса в астрономическом сообществе», — сказала Даге.
Подсказки к Происхождению и Окружению
Открытие этого внецентрового СПР даёт подсказки о том, где могут находиться ЧДПМ. Астрономы предполагают, что событие произошло в плотном звёздном скоплении, таком как шаровое скопление или ультракомпактная карликовая галактика (УККГ). Эти среды насыщены стареющими звёздами, обеспечивающими обильное топливо для слияния и роста чёрных дыр.
Происхождение самих УККГ остаётся предметом споров. Некоторые могут быть останками лишённых газа карликовых галактик, в то время как другие могут быть результатом столкновения шаровых скоплений. Определение правильного сценария может дать представление о том, как формируются и эволюционируют ЧДПМ.
Будущее Охоты на ЧДПМ
Будущие телескопы, такие как Vera C. Rubin Observatory, должны произвести революцию в поиске ЧДПМ. Его десятилетний Legacy Survey of Space and Time будет сканировать миллионы звёздных скоплений, увеличивая вероятность обнаружения большего количества СПР, вызванных этими неуловимыми объектами.
Открытие AT2022zod является важным шагом вперёд в понимании популяции чёрных дыр промежуточной массы и их вклада в более масштабную космическую экосистему.
Благодаря продолжающимся наблюдениям и усовершенствованным технологиям учёные готовы, наконец, разгадать тайны этих «пропущенных звеньев» — чёрных дыр.
