Астрофизики впервые увидели процесс поглощения звезды черной дырой «в прямом эфире»

Галактика SDSS1335+0728, расположенная на расстоянии 300 миллионов световых лет от Земли, засияла ярче прежнего (в рентгеновском диапазоне) еще в конце 2019 года. Чтобы понять, что с ней произошло, астрономы всего мира сразу развернули на нее свои космические и наземные телескопы, включая VLT ESO. В опубликованной 18 июня 2024 года статье ученые пришли к выводу, что стали свидетелями никогда ранее не наблюдавшихся изменений в галактике. Самое вероятное предположение — она засияла в результате внезапного пробуждения массивной черной дыры в ее ядре.

«Представьте, что вы наблюдаете далекую галактику в течение многих лет, она всегда казалась спокойной и не активной...», — комментирует открытие Паула Санчес Саес, астроном ESO в Германии и ведущий автор статьи. – Внезапно ее ядро начинает демонстрировать резкие изменения яркости, в отличие от любых типичных событий, которые мы видели раньше».

Авторы не скрывают удивления от того, как долго это ядро остается активным. Дело в том, что во всех известных случаях черные дыры начинают светиться ярче либо в момент своего образования от взрывов сверхновых звезд, либо из-за «поедания» находящихся поблизости объектов (когда приливные силы приводят к их разрыву). Но во всех случаях изменение блеска длится всего несколько десятков или, самое большее, несколько сотен дней.

В данном же случае SDSS1335+0728 продолжает становиться ярче и сегодня, спустя более четырех лет после того, как ее впервые увидели «включившейся».

Мало того, астрономы зафиксировали гораздо больше света в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах по сравнению с данными 2019 года!

«Такое поведение беспрецедентно», — говорит Санчес Саес.

- Мы знаем, что черные дыры время от времени становятся активными, – чаще всего из-за «пожирания» попавших в сферу их притяжения звезд, – говорит Владимир Сурдин. – Уникальность данного случая состоит только в том, что мы увидели свет падающего в дыру нагревающегося вещества почти в режиме реального времени.

– С чем может быть связано не затухание, а усиление свечения со временем?

– Ответить точно на этот вопрос пока нельзя, – надо пронаблюдать эту галактику в течение десятка лет, – тогда станет ясно. А вообще, чем крупнее черная дыра, тем медленнее вокруг нее все происходит, – это доказано. Если она что-то захватила, то это «что-то» будет очень долго летать вокруг нее, возможно, наращивая свечение по мере разрушения.

- Подсветка галактики при этом в видимом диапазоне существует?

- Конечно. Причем активное ядро сияет оптическими лучами и освещает не только свою, но и соседние галактики. Так, например, происходит в созвездии Персея, где одна черная дыра сияет так, что тысячи других галактик, живущих вокруг нее, «чувствуют» ее активность.

– А как эту активность можно было бы почувствовать нам, если представить, что мы оказались в одной из тех соседних галактик?

- Визуально мы могли бы видеть ее в виде обычной звезды на небе.

– А если завтра это произойдет в центре нашей Галактики?

- У нас есть свой центр Галактики в виде черной дыры под названием Стрелец А*. Это сверхмассивная дыра, составляющая четыре миллиона масс Солнца. Она не самая крупная во Вселенной, – можно сказать – «средней упитанности». В рентгеновских лучах она немного видна, но не в оптике.

Если бы она решила «плотно пообедать», то и тогда глазами мы не увидели бы этого процесса. Дело в том, что наша Солнечная система расположена в диске Галактики, а в нем очень много облаков пыли и газа, которые довольно хорошо экранируют от нас то, что происходит в центре. Так что своеобразный «фонарь», зажгись он завтра в небе, мы могли бы «разглядеть» только в рентгеновском или радиодиапазонах.

– А в прошлом у Стрельца А* было «пиршество»?

- Порядка ста тысяч лет назад эта черная дыра была очень активна, – мы это замечаем только теперь.

– Каким образом?

- От нее до сих пор во всех направлениях разлетаются ошметки горячего, но постепенно затухающего газа.

- То есть, ее прошлое мы знаем, а как с настоящим?

– Несколько лет назад астрофизики сфотографировали постоянный аккреционный диск (свечение на границе с горизонтом событий дыры — Авт.) с запаздыванием на 26 тысяч лет (столько идет от нее свет до нас). Можно сказать, что по космическим меркам это и есть ее настоящее нашего Стрельца А*.