Астрономы определили источник невероятно яркого рентгеновского, оптического и радиосигнала, появляющегося с другого конца Вселенной, сообщает sciencedaily.

Сигнал, названный 2022cmc, был обнаружен ранее в 2022 году центром Цвикки в Калифорнии. Результаты, опубликованные в журнале NatureAstronomy, показывают, что это, скорее всего, струя вещества, вылетающая из сверхмассивной черной дыры со скоростью, близкой к скорости света.

Команда исследователей из Массачусетского технологического института и Бирмингемского университета, считает, что струя является продуктом черной дыры, которая внезапно начала пожирать соседнюю звезду, выделяя при этом огромное количество энергии. Их выводы могут пролить новый свет на то, как питаются и растут сверхмассивные черные дыры.

Астрономы наблюдали другие подобные «события приливного разрушения», или TDE, при которых проходящая звезда разрывается на части приливными силами черной дыры. Однако В 2022cmc ярче, чем любой TDE, обнаруженный на сегодняшний день, а также является самым дальним TDE, когда-либо обнаруженным, на расстоянии около 8,5 миллиардов световых лет.

Доктор Мэтт Николл, адъюнкт-профессор Бирмингемского университета, сказал: «Наш спектр показал нам, что источник был горячим: около 30 000 градусов, что типично для TDE. Но мы также видели некоторое поглощение света галактикой, где произошло это событие. Эти линии поглощения были сильно смещены в сторону более красных длин волн, что говорит нам о том, что эта галактика была намного дальше, чем мы ожидали!»

Как могло такое далекое событие появиться на нашем небе таким ярким? Команда говорит, что струя черной дыры может быть направлена прямо на Землю, из-за чего сигнал кажется ярче, чем если бы струя была направлена в любом другом направлении. Эффект называется «доплеровским усилением» и похож на усиленный звук проезжающей сирены.

В 2022cmc это четвертое когда-либо обнаруженное TDE с доплеровским усилением и первое подобное событие, наблюдаемое с 2011 года. Это также первый ускоренный TDE, обнаруженный с помощью оптического обзора неба. По мере запуска в ближайшие годы более мощных телескопов они будут обнаруживать больше TDE, которые могут пролить свет на то, как растут сверхмассивные черные дыры и формируют галактики вокруг них.

После первоначального открытия AT 2022cmc команда сосредоточилась на сигнале, используя исследователь внутреннего состава нейтронной звезды (NICER), рентгеновский телескоп, который работает на борту Международной космической станции.

«Первые три дня все выглядело довольно нормально», — вспоминает Дхирадж «DJ» Пашам, который был первым автором исследования. — «Затем мы посмотрели на него с помощью рентгеновского телескопа, и обнаружили, что источник был в 100 раз мощнее, чем послесвечение самого мощного гамма-всплеска».

Как правило, такие яркие вспышки в небе являются гамма-всплесками — экстремальными струями рентгеновского излучения, которые извергаются при коллапсе массивных звезд.

Доктор Бенджамин Гомпертц, доцент Бирмингемского университета, руководил сравнительным анализом гамма-всплесков. «Гамма-всплески — обычные подозреваемые в подобных событиях», — сказал он. «Однако, какими бы яркими они ни были, коллапсирующая звезда может излучать только столько света, сколько ей нужно. Поскольку В 2022cmc был таким ярким и длился так долго, мы знали, что его источником должно быть что-то поистине гигантское — сверхмассивная черная дыра».

Считается, что экстремальная рентгеновская активность вызвана «экстремальным эпизодом аккреции», когда измельченная звезда создает водоворот обломков, падающих в черную дыру. Действительно, команда обнаружила, что рентгеновская яркость 2022cmc была сопоставима с тремя ранее обнаруженными TDE, хотя и ярче, чем у них.

«Вероятно, он поглощает звезду со скоростью половины массы Солнца в год», — оценивает Пашам. «Большая часть этих приливных нарушений происходит на ранней стадии, и мы смогли зафиксировать это событие в самом начале, в течение одной недели после того, как черная дыра начала питаться звездой».

«Мы ожидаем еще много таких TDE в будущем», — добавляет соавтор Маттео Луккини. «Тогда мы могли бы, наконец, сказать, как именно черные дыры запускают эти чрезвычайно мощные струи».