В глубинах космоса, на невообразимом расстоянии в 8.5 миллиардов световых лет от Земли, произошла грандиозная катастрофа. Её результатом стала вспышка, чья светимость превзошла совокупное свечение тысячи миллиардов солнц. Астрономы полагают, что источником этого феномена стала сверхмассивная черная дыра, чья чудовищная гравитация буквально разорвала на части пролетавшую мимо звезду.
В начале 2022 года, анализируя данные обзора всего неба Zwicky Transient Facility из Паломарской обсерватории (Калифорния), ученые обнаружили аномальную вспышку. Любопытно, что эта же область неба наблюдалась накануне, но тогда никакой аномальной активности зафиксировано не было. Первоначальные расчеты ошеломили исследователей: энергия вспышки соответствовала излучению триллиона солнц.
Наблюдения за загадочной вспышкой
Открытие, сделанное международной группой с участием экспертов из НАСА и Калифорнийского технологического института и опубликованное в Astronomical Bulletin, мгновенно привлекло внимание мирового астрономического сообщества, включая ученых из Массачусетского технологического института (MIT).
В последующие дни множество телескопов по всему миру и в космосе были нацелены на этот сигнал. Наблюдения велись в самом широком спектре: от рентгеновских и ультрафиолетовых лучей до оптического и радиодиапазонов. Эта масштабная кампания была призвана раскрыть природу объекта, способного генерировать столь колоссальный поток электромагнитного излучения.
Источник света — релятивистская струя черной дыры
После многих месяцев кропотливой работы астрономы из MIT и их коллеги нашли наиболее вероятное объяснение. В статье, опубликованной в престижном журнале Nature Astronomy, они сообщили, что сигнал, получивший обозначение AT 2022cmc, вероятно, исходит от релятивистской струи (джета) сверхмассивной черной дыры. Этот концентрированный поток вещества и энергии был выброшен с околосветовой скоростью.
Ученые считают, что струя стала результатом катастрофического выброса энергии, последовавшего за приливным разрушением звезды. Такие события, известные как TDE (Tidal Disruption Event), происходят, когда звезда подходит слишком близко к черной дыре и разрывается на части её приливными силами. AT 2022cmc оказался самым ярким TDE из всех когда-либо наблюдавшихся.
Поток вещества был направлен к Земле
Это событие также стало рекордсменом по удаленности: источник находится на расстоянии около 8.5 миллиардов световых лет, что составляет больше половины радиуса наблюдаемой Вселенной.
Обратите внимание: Джеймс Уэбб уже довольно давно изучает экзопланету WASP-39b.
Ключевым фактором необычайной яркости вспышки, по мнению исследователей, стала её геометрия. Скорее всего, струя была направлена почти точно в сторону Земли. Это создало эффект релятивистского усиления (доплеровского буста), аналогичный тому, как звук сирены становится громче, когда источник движется к наблюдателю. AT 2022cmc стал лишь четвертым подобным TDE с релятивистской струей, обнаруженным за всю историю наблюдений, и первым с 2011 года. Кроме того, это первый случай, когда такое событие было открыто в ходе оптического обзора неба.
Появление новых, более мощных телескопов в ближайшие годы позволит обнаруживать больше подобных катаклизмов. Их изучение может дать бесценные ключи к пониманию того, как сверхмассивные черные дыры растут и формируют эволюцию окружающих их галактик.
Скорость и энергия: беспрецедентные параметры
После первоначального открытия доктора Дирадж Пашам и Маттео Луккини из MIT пристально изучили сигнал AT 2022cmc с помощью рентгеновского телескопа NICER на борту МКС. Обычно столь яркие вспышки связаны с гамма-всплесками — колоссальными выбросами энергии при коллапсе массивных звезд.
«Мощность этого конкретного события превосходила самое сильное послесвечение гамма-всплеска в сто раз, — подчеркнул доктор Пашам. — Это было нечто совершенно экстраординарное».
«Наши расчеты показали, что скорость потока вещества в струе достигала 99.99% от скорости света», — добавил доктор Луккини.
Фаза «гиперкормления» черной дыры
Для рождения столь мощной струи черная дыра должна была пережить экстремально активную фазу, которую Пашам описывает как «безумие гиперкормления».
«Судя по всему, черная дыра поглощала вещество разорванной звезды с чудовищной скоростью, вероятно, «съедая» массу, равную половине Солнца, всего за год, — пояснил ученый. — Многие приливные разрушения происходят именно на ранних стадиях этого процесса. Нам удалось зафиксировать событие в самом его начале, в течение первой недели после того, как черная дыра приступила к поглощению звезды».
«Мы ожидаем, что в будущем будет обнаружено еще много подобных TDE, — заключил Луккини. — Это позволит нам наконец понять, каким именно образом черные дыры запускают эти невероятно мощные космические «реактивные двигатели»».
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Она излучает больше света, чем тысяча миллиардов солнц.