Сверхмассивная черная дыра дважды разорвала одну и ту же звезду

Астрономы зафиксировали необычное событие: одна и та же звезда дважды подверглась разрушению гравитацией сверхмассивной черной дыры в далекой галактике. Первая вспышка приливного разрушения произошла в 2022 году, а вторая — почти через два года спустя, в том же месте неба.

Приливное разрушение — это явление, при котором гравитационное поле черной дыры рвет проходящую слишком близко звезду на части, унося часть звездного вещества в аккреционный диск. Обычно такие события считаются финальным приговором светилу, но наблюдения за вспышками AT 2022dbl показали, что звезда избежала полного уничтожения. Спустя 700 дней после первой вспышки она вновь оказалась достаточно близко к черной дыре, что вызвало повторную вспышку с теми же характеристиками яркости и спектра.

Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, рассматривает частичное разрушение звезды, которая постепенно теряет материю при каждом приближении к черной дыре. Это ставит под вопрос прежние представления о приливных разрушениях, которые считались однократными и полными. Ученые исключили другие возможные объяснения, такие как линзирование или активность ядра галактики, подтверждая уникальность данного процесса.
Лидия Макрийянни из Тель-Авивского университета отметила, что звезда переместилась по вытянутой орбите, возвращаясь к черной дыре и вновь подвергаясь "спагеттификации" — вытягиванию вещества в длинный хвост. Анализ дополнительных данных радиотелескопов VLA и AMI-LA подтвердил совпадение свойств обеих вспышек.

Компьютерное моделирование с помощью кода MOSFiT позволило оценить массу звезды в диапазоне 0,1–0,4 солнечной, а массу черной дыры — около миллиона солнечных масс. Гидродинамическое моделирование PHANTOM доказало, что орбитальная конфигурация звезды и черной дыры может вызвать многократные разрушения с интервалом в сотни дней.

Случай AT 2022dbl стал первым задокументированным примером звезды, возвращающейся к постепенному разрушению сверхмассивной черной дырой. Это открытие может свидетельствовать о том, что подобные процессы не редкость во Вселенной, и многие ранее зарегистрированные приливные вспышки могли быть неполными. Дальнейшее изучение подобных событий поможет лучше понять динамику аккреции и эволюцию звезд вблизи черных дыр.

Сверхмассивные черные дыры с массами от миллионов до миллиардов солнечных масс находятся в центрах многих галактик и обычно остаются бездействующими, пока к ним не приближается звезда или газ. Эти редкие случаи приливного разрушения раскрывают сложную физику взаимодействия материи с экстремальными гравитационными полями и дают ценные данные о свойствах таких черных дыр.