Минулого року Дуже Великий Телескоп Європейської Південної Обсерваторії (VLT ESO) був попереджений після того, як оглядовий телескоп виявив незвичайне джерело видимого світла. VLT разом з іншими телескопами швидко перемістили до джерела: надмасивної чорної діри у далекій галактиці, яка поглинула зірку, викинувши залишки у струмені. VLT визначив, що це найдальший приклад такої події, який коли-небудь спостерігався. Оскільки струмінь спрямований майже на нас, це також перший випадок, коли він був виявлений у видимому світлі, забезпечуючи новий спосіб виявлення цих екстремальних явищ.
Зірки, які блукають надто близько до чорної діри, розриваються неймовірними припливними силами чорної діри в тому, що відомо як подія приливного зриву (TDE). Приблизно 1% з них викликає викид струменів плазми та випромінювання з полюсів чорної діри, що обертається. У 1971 році піонер дослідження чорних дір Джон Вілер[1] представив концепцію струминних TDE як «тюбик із зубною пастою, міцно стиснутий навколо його середини», що змушує систему «викидати речовину з обох кінців».
Враження цього художника ілюструє, як це може виглядати, коли зірка наближається надто близько до чорної діри, де зірка стискається інтенсивним гравітаційним тяжінням чорної діри. Частина матеріалу зірки втягується й обертається навколо чорної діри, утворюючи диск, який можна побачити на цьому зображенні. У рідкісних випадках, таких як цей, з полюсів чорної діри вилітають струмені матерії та випромінювання. У випадку події AT2022cmc докази струменів були виявлені різними телескопами, включаючи VLT, які визначили, що це найвіддаленіший приклад такої події. Авторство зображення: ESO/M.Kornmesser
«Ми бачили лише кілька таких реактивних TDE, і вони залишаються дуже екзотичними та погано вивченими явищами», — каже Ніал Танвір з Університету Лестера у Великій Британії, який проводив спостереження, щоб визначити відстань об’єкта до VLT. Таким чином, астрономи постійно шукають ці екстремальні явища, щоб зрозуміти, як насправді створюються струмені й чому така невелика частка TDE їх створює.
У рамках цього квесту багато телескопів, у тому числі Zwicky Transient Facility (ZTF) у США, неодноразово досліджують небо на ознаки короткочасних, часто екстремальних явищ, які потім можна було б вивчити більш детально за допомогою телескопів, таких як VLT ESO. в Чилі. «Ми розробили конвеєр даних із відкритим кодом, щоб зберігати та видобувати важливу інформацію з опитування ZTF і сповіщати нас про нетипові події в режимі реального часу», — пояснює Ігор Андреоні, астроном з Університету Меріленда в США, який був одним із керівників статті. опубліковано сьогодні в Nature разом з Майклом Кафліном з Університету Міннесоти.
Ця анімація — це враження художника про те, як матеріал зірки падав на чорну діру в центрі далекої галактики, створюючи струмені матерії та випромінювання. Оскільки струмені спрямовані майже на нас, подію під назвою AT2022cmc можна було вперше виявити з Землі за допомогою оптичного телескопа. Авторство зображення: ESO/M.Kornmesser
У лютому минулого року ZTF виявив нове джерело видимого світла. Подія під назвою AT2022cmc нагадувала гамма-спалах — найпотужніше джерело світла у Всесвіті. Перспектива стати свідком цього рідкісного явища спонукала астрономів запустити кілька телескопів з усього світу, щоб більш детально спостерігати за таємничим джерелом. Це включало VLT ESO, який швидко спостерігав цю нову подію за допомогою інструменту X-shooter. Дані VLT розташували джерело на безпрецедентній відстані для цих подій: світло, вироблене від AT2022cmc, почало свою подорож, коли вік Всесвіту становив приблизно одну третину свого поточного віку.
Різноманітність світла, від гамма-променів високої енергії до радіохвиль, було зібрано 21 телескопом по всьому світу. Команда порівняла ці дані з різними видами відомих подій, від колапсу зірок до кілонових. Але єдиним сценарієм, який відповідав даним, був рідкісний реактивний TDE, спрямований на нас. Гіоргос Лелудас, астроном DTU Space у Данії та співавтор цього дослідження, пояснює, що «оскільки релятивістський струмінь спрямований на нас, це робить подію набагато яскравішою, ніж здавалося б інакше, і видимою в більшому діапазоні. електромагнітний спектр».
Вимірювання відстані VLT показало, що AT2022cmc є найдальшим TDE з будь-коли виявлених, але це не єдиний рекордний аспект цього об’єкта. «Досі невелику кількість відомих струминних ТДЕ спочатку виявляли за допомогою високоенергетичних гамма- та рентгенівських телескопів, але це було перше відкриття під час оптичного дослідження», — каже Деніел Перлі, астроном з Ліверпульський університет Джона Мурса у Великій Британії та співавтор дослідження. Це демонструє новий спосіб виявлення струменя TDE, що дозволяє подальше вивчення цих рідкісних подій і зондування екстремальних середовищ навколо чорних дір.