Группа исследователей из NASA впервые составила график «приема пищи» сверхмассивной черной дыры. В этом им помогли данные, собранные рентгеновской обсерваторией Chandra, а также телескопами Swift и XMM-Newton.
Объектом исследования стала черная дыра AT2018fyk. Ее масса превышает массу Солнца в 50 млн раз, она находится в центре галактики, расположенной на расстоянии около 860 млн световых лет от Земли.
Исследователи впервые обратили внимание на AT2018fyk в 2018 году, когда оптический наземный обзор ASAS-SN обнаружил, что она стала намного ярче. Пронаблюдав за ней с помощью установленного на МКС прибора NICER, а также телескопов Chandra и XMM-Newton, ученые определили, что всплеск яркости произошел в результате события приливного разрушения. Считалось, что его источником стала звезда, которая была полностью разорвана на части после слишком близкого подлета к черной дыре. Когда материал погибшего светила приблизился к ней, он нагрелся и начал испускать рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. Затем эти сигналы угасли, что позволило предположить, что от звезды не осталось ничего, что могла бы «переварить» черная дыра.
Однако примерно через два года неожиданно для всех AT2018fyk вновь стала намного ярче. В ходе последующих наблюдений астрономы пришли к выводу, что звезда, скорее всего, пережила первоначальный гравитационный захват черной дырой и затем вышла на высокоэллиптическую орбиту (это значит, что высота апоцентра во много раз превосходит высоту перицентра).
Каждый раз, когда захваченная звезда сближается с черной дырой, приливные силы вырывают часть ее вещества, образуя два приливных хвоста. Позже этот звездный материал падает в черную дыру и теряет энергию, что приводит к значительному увеличению яркости рентгеновского излучения. Этот процесс повторяется каждый раз, когда звезда проходит перицентр своей орбиты.
Основываясь на том, что исследователи узнали о звезде и ее орбите, команда астрономов предсказала, что вторая «трапеза» черной дыры закончится в августе 2023 года. Проведенные 14 августа 2023 года наблюдения Chandra действительно показали резкое падение рентгеновского излучения, соответствующее прекращению «кормежки».
По расчетам астрономов, если от звезды что-то осталось, третья трапеза черной дыры начнется между маем и августом 2025 года и продлится почти два года. Вероятно, это будет скорее «перекус», чем полноценный обед. Во второй раз она поглотила меньше вещества, чем в первый, а звезда все уменьшается и уменьшается в размерах.
По материалам NASA
