Звезда (на переднем плане) переживает спагеттификацию, когда ее засасывает сверхмассивная черная дыра (на заднем плане) во время «приливного разрушения».
Группа астрономов во главе с исследователями из Университета Бирмингема, Университетского колледжа Лондона и Королевского университета Белфаста обнаружила одно из самых драматичных «включений» черной дыры, когда-либо наблюдавшихся. Они представят свои выводы во вторник, 4 июля, на Национальном астрономическом собрании 2023 года в Кардиффе. Работа также будет опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Объект J221951-484240, известный как J221951, является одним из самых ярких транзиентов — астрофизических объектов, которые меняют свою яркость в течение короткого периода времени — из всех когда-либо зарегистрированных. Он был обнаружен доктором Самантой Оутс, астрономом из Бирмингемского университета, и ее командой в сентябре 2019 года при поиске электромагнитного света от гравитационно-волнового события. Команда использовала ультрафиолетовый и оптический телескоп на борту обсерватории Swift для поиска килоновы — признака слияния нейтронной звезды с другой нейтронной звездой или черной дырой. Килонова обычно кажется синей, затем тускнеет и становится более красной в течение нескольких дней. Вместо этого они нашли нечто еще более необычное: J221951. Переходный процесс казался синим, но не менял цвет и не исчезал быстро, как килонова.
Для наблюдения за J221951 и определения его природы использовалось несколько телескопов, в том числе космический телескоп Swift/UVOT и Хаббл, Большой южноафриканский телескоп и инструменты ESO, такие как Очень большой телескоп (VLT) и инструмент GROND на MPG/ESO 2.2-метровом телескопе обсерватории Ла Силья.
Спектр J221951, полученный с помощью космического телескопа Хаббл, исключил связь J221951 с гравитационно-волновым событием. Изучив световой спектр J221951, доктор Оутс и ее команда смогли определить, что источник находится на расстоянии около 10 миллиардов световых лет, в отличие от сигнала гравитационной волны, который был обнаружен на расстоянии менее 0,5 миллиарда световых лет. Тот факт, что он так ярко светит на таком большом расстоянии, делает J221951 одним из самых ярких транзиентов, когда-либо обнаруженных.
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что J221951 появился в результате того, что сверхмассивная черная дыра очень быстро питалась окружающим материалом.
Команда определила два возможных механизма, которые могли бы объяснить это экстремальное питание сверхмассивной черной дыры. Во-первых, это могло быть вызвано приливным разрушением — разрушением звезды, когда она проходит вблизи сверхмассивной черной дыры в центре своей галактики. Во-вторых, это могло быть вызвано активным галактическим ядром, «переходящим из спящего состояния в активное». Тогда J221951 будет сигналом того, что дремлющая черная дыра в центре родительской галактики начала питаться материалом с аккреционного диска.
Источник: S. R. Oates et al, Swift/UVOT discovery of Swift J221951-484240: a UV luminous ambiguous nuclear transient, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2307.01044
