Снимки области TDE 2023mfm в оптическом, ультрафиолетовом и радиодиапазонах. Слева: изображение телескопа Хаббл (HST/WFC3) с двумя фильтрами, F225W (синий) и F625W (желтый). Вверху справа: радиоизображение с Очень большой антенной решетки (VLA) на частоте 6 ГГц, полученное ДО появления радиосигнала TDE с использованием B-конфигурации телескопа. Внизу справа: тот же радиодиапазон после «включения» излучения с использованием A-конфигурации. Ромб обозначает ядро галактики, а звездочка — локацию TDE, координаты взяты из изображения HST F625W. Автор: Итай Сфаради и др.
Астрономы обнаружили сверхмассивную черную дыру (СМЧД), которая находится далеко от центра своей галактики, где ей по всем канонам положено пребывать. Выдать невидимую, но жуткую космическую бродягу помогла неудачно приблизившаяся к ней звезда. Гравитация разорвала несчастное светило на части, вызвав вспышку оптического и ультрафиолетового излучения. Такие катастрофы называют событием приливного разрушения (tidal disruption event или TDE).
В астрономических каталогах событие получило обозначение TDE 2023mfm. Оно произошло примерно в 3500 световых годах (1,08 килопарсека) от центра материнской галактики. Исследование команды под руководством Итая Сфаради из Калифорнийского университета опубликовано в виде препринта на arXiv.
Оптические и УФ кривые блеска TDE 2023mfm по данным Swift и ZTF.В наблюдениях участвовали сразу несколько инструментов: телескопы «Хаббл» и Swift, обсерватории Keck и Lick, рентгеновские космические телескопы Chandra и XMM-Newton, а также радиотелескопный комплекс VLA. Первым событие обнаружила система ZTF (Zwicky Transient Facility) Паломарской обсерватории в США 28 июня 2023 года.
Оптическая яркость достигла пика примерно за 30 дней, а затем постепенно снижалась еще около 100 дней. По данным в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах исследователи оценили температуру источника примерно в 22 тысяч кельвинов. Более месяца после максимума вспышки он оставался горячим.
Спектроскопические данные VLA через разное количество дней после пика яркости в радиодиапазоне.Радиомолчание длиной почти три года
Массу черной дыры оценили тремя независимыми методами. Результат — от одного до десяти миллионов масс Солнца (106—107 M⊙). Для таких объектов это вполне типичный диапазон, но необычно их местоположение: СМЧД обычно находятся в центрах галактик.
Рентгеновского излучения от самой вспышки ученые не обнаружили. Слабый рентгеновский источник поблизости, вероятнее всего, связан с ядром галактики. С радиосигналом история оказалась еще интереснее: он появился лишь через 991 день после разрушения звезды — почти через 2,7 года. Затем сигнал медленно менялся.
Почему радиоволны задержались, пока неясно. Возможно, дело в особенностях окружающего газа, отсутствии раннего выброса вещества или величине угла, под которым астрономы наблюдают событие. Для сравнения, другие вспышки за пределами галактического центра, такие как TDE 2024tvd и TDE 2025abcr, демонстрировала похожие свойства в видимом и ультрафиолетовом свете, но в радиодиапазоне вела себя иначе.
Событие TDE 2023mfm в килопарсеке от галактического ядра в представлении алгоритма искусственного интеллекта ChatGPT.Как черная дыра оказалась не на своем месте
Ученые рассматривают несколько сценариев. Черная дыра могла оказаться «пришлой» — прибыть из небольшой галактики, которая слилась с нынешней галактикой-хозяйкой и лишилась большей части своих звезд. В районе объекта действительно обнаружено скопление звезд с общей массой до 108 M⊙, однако его недостаточно, чтобы объяснить массу черной дыры без существенной потери звездного вещества. Масса основной галактики оценивается в 1011 M⊙.
Другой вариант — гравитационный «пинок», возникший при взаимодействии трех черных дыр или слиянии двух из них. В центре галактики по-прежнему заметны признаки «домашней» черной дыры, связанной со слабым активным ядром. Это делает сценарий с поглощением небольшой галактики особенно интересным. В этом случае в одной галактике могут сосуществовать как минимум две СМЧД. Пока окончательный ответ у авторов не готов. Дополнительные радионаблюдения могут помочь проверить гипотезы и точнее определить взаимное расположение объектов.
«Радиосолнечные» часы Брейсуэлла — достопримечательность Паломарской обсерватории и место остановки во время пешеходной экскурсии по территории комплекса VLA. Названные в честь Рональда Брейсуэлла, эти солнечные часы показывают на земле положение тени от центральной сферы на шесте (гномона) в разное время суток и года. Тень 22 декабря 2017 года падает очень близко к линии зимнего солнцестояния и отметке 13:00 по солнечному времени. Две другие линии отметок к северу от гномона относятся к точкам равноденствия и летнего солнцестояния. Дополнительные линии маркеров к югу от гномона обозначают положение «теней» радиоисточников Cygnus A и Cassiopeia A.Что еще почитать про черные дыры
Черные дыры в силу своей невидимости крайне редко получают персональные прозвища, обычно все ограничивается цифровыми индексами или привязкой к ближайшему созвездию или материнской галактике. Об уникальной пожирательнице звезд с собственным именем рассказывает материал нашего портала.
О том, как была детально зафиксирована яркая гибель звезды-гиганта в пасти черной дыры, мы писали тут.
Близкая по теме публикация рассказывает, как астрономы впервые нашли «оголодавшую» черную дыру-бродягу, которая в силу отсутствия поблизости доступных звезд интенсивно засасывала межзвездный газ.
Черные дыры-соседкиО еще более тесном соседстве черных дыр после слияния галактик сообщается в свежем материале Hi-Tech Mail — там между объектами всего 570 световых лет.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
