Астрономи зафіксували унікальну космічну подію: зірку, яку насильно розриває на частини та поглинає чорна діра. Ця подія, що одержала позначення AT2022zod, має велике значення, оскільки чорна діра, що бере участь у ньому, мабуть, є невловимою чорною діркою проміжної маси (ЧДПМ) — класом об’єктів, який довгий час ставив у глухий кут вчених. Це відкриття надає рідкісну можливість вивчити цих космічних посередників в ієрархії чорних дірок.
Природа подій приливної руйнації
Події приливного руйнування (СПР) відбуваються, коли зірка підлітає надто близько до чорної дірки. Величезна гравітація розтягує зірку в тонкий струмінь газу – процес, який часто називають “спагеттифікацією”. Частина цього матеріалу падає в чорну дірку, а решта викидається у потужні струмені. Хоча ці події відомі на околицях надмасивних чорних дірок у центрах галактик, це сталося далеко від галактичного ядра.
Незвичайний Спалах у Далекій Галактиці
Спалах, виявлений у жовтні 2022 року, виходив із галактики SDSS J105602.80+561214.7, розташованої приблизно в 1,5 мільярда світлових років від нас. На відміну від типових СПР, які тривають сотні днів, AT2022zod згасла лише за місяць. Ця коротка тривалість у поєднанні з її позацентровим розташуванням — приблизно 10 000 світлових років від надмасивної чорної діри галактики — вказувала на меншу, але все ще суттєву чорну діру.
“Поєднання розміщення в еліптичній галактиці, відомої своїми великими зоряними скупченнями, позацентрове розташування і коротка тривалість змусили нас припустити, що це може бути одна з невловимих чорних дірок проміжної маси, які можуть існувати за межами центру галактики”, – пояснила Крістен Да.
Загадка Чорних Дір Проміжної Маси
Надмасивні чорні діри можуть мати масу в мільйони або мільярди разів більше за сонячну, тоді як зоряні чорні діри зазвичай варіюються від 3 до сотень сонячних мас. ЧДПМ заповнюють цю прогалину, але їх неймовірно важко знайти. Вчені вважають, що ЧДПМ можуть відігравати ключову роль у зростанні надмасивних чорних дірок, але їх відносна рідкість ускладнює їх вивчення.
«Ми добре знаходимо надмасивні чорні дірки, і завдяки детекторам гравітаційних хвиль LIGO-Virgo-Kagra ми стаємо все краще в пошуку зоряних чорних дір, але я можу перерахувати на пальцях кількість кандидатів в чорні діри проміжної маси, які досягли деякого роду.
Підказки до Походження та Оточення
Відкриття цього позацентрового СПР дає підказки у тому, де можуть бути ЧДПМ. Астрономи припускають, що подія відбулася в щільному зоряному скупченні, такому як кульове скупчення або карликова ультракомпактна галактика (УККГ). Ці середовища насичені старіючими зірками, що забезпечують рясне паливо для злиття та зростання чорних дірок.
Походження самих УККГ залишається предметом суперечок. Деякі можуть бути залишками позбавлених газу карликових галактик, тоді як інші можуть бути результатом зіткнення кульових скупчень. Визначення правильного сценарію може дати уявлення про те, як формуються та еволюціонують ЧДПМ.
Майбутнє Полювання на ЧДПМ
Майбутні телескопи, такі як Vera C. Rubin Observatory, мають зробити революцію у пошуку ЧДПМ. Його десятирічний Legacy Survey of Space and Time скануватиме мільйони зоряних скупчень, збільшуючи можливість виявлення більшої кількості СПР, викликаних цими невловимими об’єктами.
Відкриття AT2022zod є важливим кроком вперед у розумінні популяції чорних дірок проміжної маси та їхнього вкладу у більш масштабну космічну екосистему.
Завдяки спостереженням, що продовжуються, і вдосконаленим технологіям вчені готові нарешті розгадати таємниці цих “пропущених ланок” – чорних дірок.
