Астрономы стали свидетелями энергетического возгорания черной дыр

В беспрецедентном небесном открытии британские астрономы сообщили об одном из самых драматичных «возгораний» черных дыр, когда-либо зарегистрированных, сообщает Королевское астрономическое общество (РАН). Это космическое чудо, известное как J221951, является одним из самых ярких транзиентов — астрофизических объектов, которые резко меняют свою яркость в течение коротких периодов времени — когда-либо наблюдаемых.

Астрономы стали свидетелями энергетического возгорания черной дыры

Доктор Саманта Оутс и ее команда из Бирмингемского университета наткнулись на J221951 в сентябре 2019 года. Они сканировали электромагнитный свет, возникающий в результате гравитационно-волнового события, с помощью ультрафиолетового и оптического телескопа в обсерватории Нила Герелса Свифта. Они стремились найти килонову, явный признак слияния нейтронной звезды с другой нейтронной звездой или черной дырой.

Килоновы обычно кажутся голубыми, затем постепенно тускнеют и становятся краснее в течение нескольких дней. Но вместо этого они обнаружили нечто еще более необычное: J221951. Этот транзиент имел синий оттенок, но не исчезал и не менял цвет так быстро, как типичная килонова, аренда вилочного погрузчика.

Отслеживание природы транзиента

Чтобы расшифровать природу J221951, было задействовано несколько телескопов, в том числе космический телескоп НАСА Swift/UVOT и Хаббл, Южноафриканский большой телескоп и средства ESO, такие как Очень большой телескоп и инструмент GROND на 2,2-метровом телескопе MPG/ESO. в обсерватории Ла Силья.

Анализ спектра света J221951 с помощью космического телескопа Хаббл исключил его связь с событием гравитационных волн. Команда доктора Оутса установила, что источник J221951 находится примерно в 10 миллиардах световых лет от нас, что резко контрастирует с обнаруженным расстоянием сигнала гравитационных волн менее 500 миллионов световых лет.

Драматический праздник черной дыры

Исключительная яркость J221951 на таком огромном расстоянии классифицирует его как один из самых ярких транзиентов, когда-либо обнаруженных. По имеющимся данным, это поразительное свечение возникло из-за того, что сверхмассивная черная дыра жадно поглощала окружающий материал.

Исследователи наблюдали красную галактику на месте J221951 до ее обнаружения. Местоположение соответствует центру галактики, где обычно находится массивная черная дыра. Примерно за 10 месяцев до первоначального обнаружения объект внезапно начал светлеть, что означает, что черная дыра быстро начала питаться после периода покоя.

Ультрафиолетовый спектр демонстрирует характеристики поглощения, соответствующие материалу, выброшенному в результате массивного выделения энергии. В сочетании с ее невероятной светимостью это входит в число самых драматичных «возгораний» черных дыр, когда-либо наблюдавшихся.

Возможные причины экстремального кормления

Команда предлагает два возможных механизма, которые могли бы объяснить это экстремальное событие питания сверхмассивной черной дыры. Одна из возможностей — приливное разрушение — разрушение звезды, когда она приближается к сверхмассивной черной дыре в центре своей галактики. В качестве альтернативы активное галактическое ядро ​​могло перейти из неактивного в активное, что привело к запуску J221951 как признаку того, что неактивная черная дыра в центре галактики-хозяина начала поглощать материал с аккреционного диска.

Эти результаты были представлены на Национальном астрономическом собрании в Кардиффе и будут опубликованы в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.