Земля попала в джет от сверхмассивной черной дыры, поглотившей звезду

Астрономы нашли объяснение необычайно яркой вспышке на небе, зафиксированной телескопами в начале года. Ее вызвала фатальная встреча сверхмассивной черной дыры со звездой, в результате чего в сторону Земли оказался направлен джет двигавшихся с околосветовой скоростью частиц, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy.

11 февраля 2022 года американский телескоп Zwicky Transient Facility зафиксировал необычайно яркую вспышку. Приблизительные расчеты показали, что источник был в 1000 триллионов раз ярче Солнца. После публикации о вспышке астрономы разных стран обратили внимание на этот объект и в последующие дни стали наблюдать его с помощью различных телескопов в рентгеновском, ультрафиолетовом, оптическом и радиодиапазонах.

Ученым сразу стало ясно, что они имеют дело с так называемым событием приливного разрушения ( tidal disruption events, TDE ), при котором черная дыра разрывает подлетевшую к ней звезду за счет приливных сил. Однако эта вспышка оказалась не только гораздо ярче всех аналогичных событий, наблюдавшихся ранее, но и ее источник оказался на рекордном расстоянии в 8,5 млрд световых лет.

Обычно подобные события фиксируются, как гамма-всплески. «Это событие оказалось в 100 раз более мощным , чем большинство послесвечений от гамма-всплесков. Это было чем-то экстраординарным», — рассказал Дирадж Пашам, соавтор исследования из Массачусетского технологического института.

«Мы знаем, что на одну галактику приходится по одной сверхмассивной черной дыре, и они формировались очень быстро, в первый миллион лет жизни Вселенной. Это говорит о том, что росли они очень быстро, хотя мы и не знаем, как происходил этот процесс „питания“. Поэтому события приливного разрушения могут быть отличным примером того, как это происходит», — пояснил астроном Маттео Луччини.

Проанализировав последующие наблюдения в разных диапазонах, ученые обнаружили, что наиболее странные изменения послесвечения происходили в рентгеновском диапазоне — в течение нескольких недель яркость менялась в 500 раз.

Смоделировав процесс поглощения звезды, астрономы пришли к выводу, что причиной вспышки стал «эпизод экстремальной аккреции», при котором вокруг дыры образуется диск из вещества звезды, а в полярные области в виде так называемого джета уносится вещество на околосветовых скоростях. «Мы подсчитали, что скорость джета составляла 99,99% скорости света», — пояснил Луччини.

«По-видимому дыра поглощала звезду со скоростью полмассы Солнца в год, и мы застали этот процесс в самом начале, в пределах недели после того, как черная дыра начала поглощать звезду», — добавил Пашам. Моделирование показало, что столь яркая вспышка была зафиксирована еще и потому, что джет оказался направлен в сторону Земли, что значительно усилило его видимую мощность.