Голодная черная дыра «включается»

Одно из самых ярких переходных событий является результатом того, что сверхмассивная черная дыра начала питаться окружающей материей, что привело к одному из самых драматических событий «включения», когда-либо наблюдаемых. Переходные процессы — это астрономические события или объекты, яркость которых меняется в течение коротких периодов времени, и тот, который питается от этой жадной черной дыры  —  J221951 — , — один из самых ярких переходных процессов, когда-либо зарегистрированных.

Положение черной дыры соответствует центру ранее наблюдаемой галактики, именно там, где должна была находиться сверхмассивная черная дыра. Однако астрономы до сих пор не уверены, что именно вызывает переходное явление, наблюдаемое в J221951 .

«Наше понимание различных вещей, которые могут делать сверхмассивные черные дыры, значительно расширилось в последние годы благодаря открытию разрыва звезд и аккреции черных дыр с чрезвычайно переменной светимостью», — сказал член команды и астроном из Университета Белфаста Мэтт Николл.

«J221951 — один из самых экстремальных примеров черной дыры, застигающей нас врасплох».

Природа того, что поглощает сверхмассивная черная дыра, расположенная примерно в 10 миллиардах световых лет от нас, в настоящее время неизвестна, но возможно, что J221951 представляет собой звезду, которая отважилась подойти слишком близко к черной дыре, которую яростно разрывает на части приливные силы, возникающие из-за ее огромная гравитация  в процессе, называемом спагеттификацией.

Это событие, называемое событием приливного разрушения (TDE), приведет к тому, что часть звездного материала разрушенной звезды упадет на поверхность черной дыры, в то время как другая материя будет направлена ​​к полюсам черной дыры, а затем будет выброшена на свет. -скоростей, генерирующих интенсивное электромагнитное излучение.

Однако спагеттификация несчастной звезды — не единственный возможный механизм, который может быть причиной того, что рассматриваемая черная дыра породила это яркое переходное событие. Другая возможность состоит в том, что J221951 является результатом перехода ядра в сердце галактики из спящего в активное состояние.

Активные галактические ядра (АЯГ) — это яркие области в центре галактик, которые испускают достаточно света, чтобы заглушить объединенный свет каждой звезды в остальной части этой галактики. Они также питаются сверхмассивными черными дырами.

«Продолжительный мониторинг J221951 для определения общего выделения энергии может позволить нам выяснить, является ли это приливным разрушением звезды быстро вращающейся черной дырой или новым типом включения AGN», — добавил Николл.

Наблюдение за драматическим «включением» в сердце галактики

Килоновы — это тип переходного события, происходящего при слиянии двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры, которое испускает яркие вспышки электромагнитного излучения. Килоновы изначально имеют синюю окраску, затем в течение нескольких дней становятся красными. Переходный J221951 также казался синим, но он не менялся на красный и не исчезал быстро, как килонова.

Природа этого переходного процесса была определена последующими наблюдениями с космическими объектами, такими как космический телескоп Хаббл, и наземными обсерваториями, такими как Очень Большой Телескоп (VLT), расположенный в пустыне Атакама на севере Чили. «Ключевым открытием стало то, что ультрафиолетовый (УФ) спектр от Хаббла исключил галактическое происхождение.

Это показывает, насколько важно поддерживать возможности космического УФ-спектрографа в будущем», — член команды из Лаборатории космических исследований Малларда в Университетском колледже. Об этом заявил лондонский исследователь Пол Куин. С источником, расположенным на расстоянии 10 миллиардов световых лет, команда поняла, что J221951 должно быть одним из самых ярких событий, которые когда-либо наблюдались. Теперь они будут работать над тем, чтобы лучше понять его причину.

«В будущем мы сможем получить важные подсказки, которые помогут различать события приливного разрушения и сценарии активных ядер галактик», — сказал Оутс. «Например, если J221951 связан с включением AGN, мы можем ожидать, что оно перестанет исчезать и снова увеличится в яркости, в то время как если J221951 является событием приливного разрушения, мы ожидаем, что оно продолжит исчезать.

«Нам нужно будет продолжать следить за J221951 в течение следующих нескольких месяцев или лет, чтобы зафиксировать его поведение в более поздние сроки». Команда представила свои выводы во вторник, 4 июля, на Национальном астрономическом собрании 2023 года в Кардиффе, Великобритания.