Астрономы наблюдали, как сверхмассивная чёрная дыра выбрасывает струйное извержение энергии, настолько мощное, что оно сопоставимо с разрушительной силой лазера «Звезды смерти» из Звёздных войн. Это беспрецедентное событие, зафиксированное как AT2018hyz, произошло из звезды, разорванной чёрной дырой на расстоянии 665 миллионов световых лет и продолжает усиливаться спустя годы после первоначального разрушения.
Разворачивающаяся катастрофа
Это явление началось в 2018 году с типичного события разрушения приливными силами (TDE) – когда звезда подходит слишком близко к чёрной дыре и разрывается на части под воздействием экстремальных гравитационных сил. Поначалу ничего необычного не происходило. Однако в 2022 году AT2018hyz вспыхнул интенсивными радиоволнами, сигнализируя о мощной релятивистской струе.
Релятивистские струи редки среди TDE, составляя всего около 1% наблюдаемых случаев. В остальных 99% происходят более медленные сферические выбросы. Энергия, высвобождаемая этой струёй, по оценкам фанатов, в один триллион–сто триллионов раз превышает мощность «Звезды смерти».
Почему это важно
Это событие важно, поскольку оно бросает вызов существующим моделям активности чёрных дыр. TDE обычно быстро затухают, но AT2018hyz неуклонно становится ярче, что указывает на постоянный, устойчивый выброс энергии. Сейчас струя в 50 раз ярче, чем при первоначальном обнаружении, и ученые прогнозируют, что она достигнет пика яркости около 2027 года, прежде чем медленно угаснет.
Постоянный выход энергии вызывает вопросы о том, как формируются аккреционные диски вокруг чёрных дыр и как магнитные поля направляют энергию в такие сфокусированные струи. Этот процесс остается плохо изученным, поскольку релятивистские струи из TDE наблюдаются редко.
Как это работает
Когда звезда подходит слишком близко, приливные силы растягивают и разрывают ее на части. Часть материала падает в чёрную дыру, а остальная часть перенаправляется магнитными полями, образуя высокоскоростную струю.
Яркость струи увеличивается по мере ее расширения и более прямого выравнивания с линией видимости Земли. Причина задержки между первоначальным разрушением и появлением струи остается неизвестной, но одна из гипотез предполагает, что измельченному звездному материалу потребовалось время для формирования аккреционного диска, прежде чем он был выброшен.
Будущие исследования
Астрономы, в том числе Иветт Сендес из Университета Орегона, теперь ищут подобные энергетические события. Предстоящий Square Kilometer Array (SKA) обеспечит необходимую чувствительность для обзора радио неба и обнаружения большего числа этих мощных струй как из TDE, так и из других активных галактик.
«Мы ожидаем, что в пике она будет примерно вдвое ярче, чем сейчас». – Иветт Сендес
Это открытие подчеркивает, как мало мы все еще понимаем об экстремальной физике, управляющей черными дырами и их взаимодействием с окружающей материей. Продолжающиеся наблюдения за AT2018hyz предоставят бесценные данные для уточнения наших моделей и раскрытия тайн космоса.
