Астрономы нашли черную дыру, разрывающую звезду вдали от центра галактики
Астрономы обнаружили массивную черную дыру, которая разрывает звезду на расстоянии более 1000 парсек от центра своей галактики. Событие приливного разрушения, получившее обозначение TDE 2023mfm, впервые заметили с помощью обсерватории ZTF, а затем изучили с использованием множества телескопов, включая Keck, Lick, Hubble, Swift, Chandra, XMM-Newton и VLA. Статья об открытии опубликована на сервере препринтов arXiv 28 сентября. Об этом рассказывает издание Phys.org.
Черные дыры обычно находятся в центрах массивных галактик, но недавно астрономы обнаружили популяцию «блуждающих» черных дыр, которые располагаются далеко от галактических центров. Они могут оказаться там из-за отдачи гравитационных волн, выброса при гравитационном взаимодействии или остановки орбитального сжатия при слиянии галактик. Такие объекты трудно найти, так как они не питаются активно и не излучают постоянного сигнала, но когда звезда подходит слишком близко, происходит вспышка, которая выдает их местоположение.
Исследователи под руководством Итаи Сфаради из Калифорнийского университета проанализировали событие TDE 2023mfm в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах с помощью ZTF, Hubble и Swift UVOT, а также провели спектроскопию на Keck и Lick, рентгеновские наблюдения на Chandra и XMM-Newton и радиоизмерения на VLA. Оптическая кривая блеска достигла пика за 30 дней, а затем медленно спадала в течение 100 дней. Температура источника составляла около 20 000 Кельвинов и держалась более месяца после пика. Событие произошло в 1,08 килопарсека (примерно 3500 световых лет) от центра галактики.
Рентгеновского излучения от самого TDE не обнаружили: слабый рентгеновский источник, скорее всего, исходит из ядра галактики. Отсутствие рентгена в начале типично для таких событий, но его невидимость позже встречается реже — около 40% оптически обнаруженных TDE становятся яркими в рентгене позднее. Тем не менее это «не беспрецедентно», отмечают ученые. По яркости и продолжительности событие похоже на другой внеядерный TDE 2024tvd, а наличие четкой широкой водородной линии позволяет классифицировать его как TDE-H.
Ученые рассмотрели несколько сценариев происхождения черной дыры. Она может быть остатком небольшой галактики, столкнувшейся с основной, хотя признаков недавнего крупного слияния нет. Другой вариант — выброс из тройной системы черных дыр из-за отдачи гравитационных волн, но оба сценария сталкиваются с проблемой: в центре галактики есть своя черная дыра, что указывает на наличие двух черных дыр. Радионаблюдения показали слабый сигнал только через 991 день после события, что отличает этот TDE от его «двойника» TDE 2024tvd. Природа этого различия пока неясна, и дальнейшие наблюдения могут помочь ее прояснить.
