Благодаря космическому телескопу ЕКА XMM-Newton двум группам астрономов удалось совершить довольно необычное открытие, сообщает пресс-релиз космического агентства, опубликованный в четверг (12 января).

Жить, чтобы умереть в другой день: усиление яркости объекта AT2018fyk как повторяющегося события частичного приливного разрушения. Journal Interesting Engineering

 Ученые наблюдали повторяющиеся вспышки света от неактивных черных дыр, которые "откусывают куски" от пролетающих мимо звезд, причем делают это "снова и снова". Это явление является весьма неожиданным, поскольку вспышки света от черных дыр обычно появляются только один раз, в момент, когда черная дыра поглощает звезду.

Результаты исследований, возглавляемых астрономами Томасом Веверсом из Европейской южной обсерватории и Чжу Лю из Института внеземной физики имени Макса Планка в Германии, могут указывать на то, что каким-то образом часть звезд "выживает" после первой атаки черных дыр.

Поглощенные, но не полностью

Таким образом, часть звезд поглощается не полностью, а продолжают движение по своим орбитам и снова сталкиваются с разрушающими их черными дырами, что приводит к повторным вспышкам. Ученые называют такие события частичным приливным разрушением.

"Результаты нашего первого наблюдения с помощью XMM-Newton весьма удивительны. Черная дыра показала необычайно резкое угасание рентгеновского спектра, в отличие от того момента, когда она была обнаружена двумя неделями ранее телескопом eROSITA", - рассказывает Лю в своем сообщении.

Иллюстрации Европейского космического агентства (ЕКА), изображающие черную дыру, пожирающую звезду "по кусочкам". Journal Interesting Engineerin.

"Последующие наблюдения с помощью XMM-Newton и нескольких других инструментов подтвердили нашу гипотезу о том, что такое поведение было вызвано частичным приливным разрушением".

"Сначала мы были совершенно сбиты с толку и не понимали, что может означать это изменение яркости. Чтобы оценить все возможные варианты объяснения наблюдаемого поведения, нам пришлось "вернуться к чертежной доске", - добавил Веверс. 

"Это был очень волнующий момент, когда мы поняли, что модель повторяющегося события приливного разрушения может воспроизвести наблюдаемые данные", - подчеркнул ученый.

Чтобы установить связь между этими изменениями, исследователям пришлось более пяти дней изучать данные наблюдений XMM-Newton. Однако в конце концов они нашли объяснение полученным результатам.

Влияние сверхмассивных черных дыр

"Данные, полученные в результате новых исследований, невероятно интересны для изучения влияния сверхмассивных черных дыр. В обычных случаях приливных разрушений мы вряд ли увидим вторую вспышку в течение ближайших нескольких тысяч лет", - считает Уильям Алстон, научный сотрудник Европейского космического агентства.

"Поскольку вспышки повторяются очень часто, орбита разрушенной звезды должна была быть расположена вблизи сверхмассивной черной дыры. Результаты наших исследований указывают на то, что разрушенная звезда вытягивается на соседнюю орбиту после того, как она была вырвана из бинарной звездной системы центральной сверхмассивной черной дырой", — рассказывает астрофизик. 

Ученые планируют внимательно следить за развитием этих уникальных событий в течение прогнозируемых периодов повторных усилений яркости, что позволит подтвердить полученные результаты и совершить новые открытия. 

Будут ли звезды проглочены целиком во время следующей вспышки, или же уцелеют, чтобы затем вновь и вновь подвергнуться разрушению? Это можно будет узнать только спустя некоторое время, когда учёные начнут активную охоту за другими подобными событиями, вызванными приливными разрушениями частичного характера.

Художественная иллюстрация события частичного приливного разрушения. На 1-м фрагменте изображена звезда (слева), приближающаяся к черной дыре ЧД (справа). ЧД притягивает звезду, и она начинает разрушаться под действием мощных приливных сил. Потоки вещества, вырванного из внешних слоев звезды, движутся к ЧД, (фрагмент 3). Этот материал всасывается ЧД и образует вокруг нее ярко-оранжевый диск, (фрагмент 4). Остатки звездного вещества имеют голубоватый оттенок. Этот процесс приводит к вспышкам рентгеновских, ультрафиолетовых и оптических лучей в событии, известном как приливное разрушение. Ядро звезды переживает это событие и начинает движение по соседней орбите. Диск, вокруг ЧД, уменьшается (фрагмент 5). Звезда вновь приближается к ЧД и происходит новая вспышка света —  событие повторяется. 

Результаты этих исследований опубликованы в двух статьях в журналах Astronomy & Astrophysics и The Astrophysical Journal Letters.