Только когда черная дыра промежуточной массы, скрывающаяся в карликовой галактике, собралась сожрать соседнюю звезду, астрофизики узнали о ее существовании. Разрушение звёзд, известное как "событие приливного разрушения" (TDE), привело к выбросу радиации, которая ненадолго превзошла суммарную звездную яркость карликовой галактики-хозяина. Это событие позволит экспертам более точно изучить взаимодействие черных дыр и галактических кластеров.

Midsize Black Hole Lurking In A Dwarf Galaxy Detected As It Began To Eat The Star

Астрономы зафиксировали вспышку с помощью эксперимента по изучению молодых сверхновых (YSE), в рамках которого проводится поиск космических взрывов и других короткоживущих астрофизических событий. В своей работе команда астрофизиков под руководством экспертов из UC Santa Cruz, Niels Bohr Institute и Washington State University подробно рассказала о своем открытии.

"Это открытие привело в восторг весь наш коллектив, потому что теперь мы можем использовать вспышки приливного разрушения не только для поиска черных дыр в далеких галактических кластерах, но и для расчетов их массы", - утверждает соавтора проекта Райана Фоули.

Шарлотта Ангус, ведущий специалист из Института Нильса Бора, считает, что результаты работы могут быть использованы в качестве отправной точки для будущих исследований черных дыр промежуточной массы.  "Поскольку нам удалось запечатлеть черную дыру в момент ее трапезы, у нас появилась прекрасная возможность изучить то, что в противном случае было бы скрыто от нас", - считает ученый. "К тому же, используя характеристики этого всплеска, мы попытаемся более точно изучить механизмы эволюции этих скрывающих космических объектов".

Все крупные галактики, включая Млечный Путь, имеют в своих центрах сверхмассивные черные дыры. Масса таких космических объектов может в десятки миллиардов раз превышать массу Солнца. Однако, ученые считают, что они могли эволюционировать из более мелких "промежуточных" черных дыр с массами от десятков до нескольких сотен солнечных масс.

Согласно одной из гипотез, в ранней Вселенной существовало несколько небольших карликовых галактик, содержащих средние черные дыры. Со временем такие галактики сливались или поглощалось более крупными звездными кластерами, причем при каждом таком событии возрастала масса галактического центра. В результате таких процессов возникли сверхмассивные черные дыры, наблюдаемые нами сегодня.

"Изучив популяции небольших черных дыр - их количество и местоположение - возможно, мы узнаем, насколько правильной является наша теория образования сверхмассивных черных дыр", - утверждает проф. астрофизики Энрико Рамирес-Руис.

"Сегодня одним из самых острых вопросов астрономии является вопрос о том, как происходит формирование сверхмассивных черных дыр", - добавляет эксперт Вивьен Балдассаре.

Используя данные эксперимента, "Молодая сверхновая", команда наблюдала первые признаки излучения, появившиеся в момент, когда черная дыра начала пожирать близлежащую звезду. Получение этой фотографии позволило выяснить, размеры этой черной дыры. Для измерения массы центральных черных дыр ученые используют длительность таких событий. До сих пор считалось, что этот метод хорошо работает только со сверхмассивными черными дырами. Рамирес-Руис и Бренна Моклер из UC Santa Cruzе были первыми, кто предложил этот метод.

"Эта вспышка была невероятно быстрой, но благодаря информации полученной от YSE ранее, нам удалось с ее помощью точно рассчитать массу скрывающегося объекта", - добавляет Ангус.

Источники: Journal Revyuh, Journal Nature 
1. (https://www.nature.com/articles/s41550-022-01811-y)
2. (https://www.revyuh.com/news/science-and-research/space/midsize-black-hole-lurking-in-a-dwarf-galaxy-detected-as-it-began-to-eat-the-star/)