Близько 3 мільярдів років тому нещасна зірка потрапила у викривлене перетягування каната між двома гігантськими чорними дірами — і тепер ми бачимо слабкі «крики» рентгенівського випромінювання, що долинають від цього жорстокого космічного акту насильства. Якщо це відкриття підтвердиться, воно може виявитися найвіддаленішим випадком атаки двох чорних дір на зірку з-поміж будь-коли зафіксованих.
Міжнародна команда астрономів повідомила про багаторічні спостереження за найтьмянішим із відомих змінних рентгенівських спалахів у статті, прийнятій до публікації в журналі The Innovation у листопаді.
Джерело рентгенівського випромінювання, назване XID 925, уперше було виявлене 1999 року в межах огляду Deep Field South, проведеного обсерваторією Chandra X-ray Observatory — найглибшого та найповнішого рентгенівського огляду, будь-коли здійсненого. Відтоді астрономи пильно спостерігали за ним, бачачи, як яскрава точка випромінювання поступово тьмяніла й тьмяніла, допоки не досягла лише однієї сорокової від свого первісно зафіксованого максимуму.
Як готують зоряне «спагеті»
Яскравий спалах рентгенівських променів, за яким слідує тривале згасання, — це саме те, чого астрономи очікують від жорстоких явищ під назвою приливні руйнування (TDE), які відбуваються, коли зірка заходить надто близько до надмасивної чорної діри. Перш ніж зірка буде поглинута горизонтом подій (точкою неповернення), величезна гравітація чорної діри розриває її на шматки — процес, який жартома називають «спагеттифікацією», ніби зірку витягують у довгу нитку пасти.
Стерильна речовина зірки потім осідає в тонкий, швидко обертовий диск навколо чорної діри. Енергія, що вивільняється під час цього процесу, розігріває газ настільки, що той випромінює рентгенівське світло, видиме навіть з іншого краю Всесвіту. Згодом речовина спрямовується до ненаситної пащі чорної діри, і диск починає тьмяніти.
XID 925 і без того був винятковим: це одне з найдальших і найтьмяніших із будь-коли зафіксованих приливних руйнувань. Але в 1999 році все пішло шкереберть.
У період із січня по березень того року XID 925 різко й несподівано став яскравішим у 27 разів. Потім рентгенівська яскравість так само стрімко зникла, і XID 925 продовжив тьмяніти.
Атака чорних дір удвох
Тепер астрономи, які провели нове дослідження, вважають, що за цим дивним спалахом стоїть інший механізм. Це не просто TDE навколо однієї надмасивної чорної діри. Це TDE навколо двох надмасивних чорних дір.
На їхню думку, нещасна зірка потрапила в гравітаційні обійми центральної гігантської чорної діри та іншої, меншої (хоч і все одно дуже масивної) чорною діри-компаньйона. Більша чорна діра розірвала зірку та перетворила її рештки на акреційний диск. Але потім друга чорна діра наблизилася до диска або навіть прорвалася крізь нього, і це порушення спричинило потужний вибух енергії, пояснюють дослідники.
Як нещасний автомобіль, що врізається в місце аварії, ця подія зробила хаос ще більшим — у цьому випадку, вивільнивши ще більше рентгенівського випромінювання. Коли менша чорна діра відійшла далі, система повернулася до нормального стану.
Попри те, що астрономи застерігають: ця історія не ідеально пояснює всі дані, вони вважають її найбільш переконливим сценарієм, виходячи з наявних спостережень. Якщо це правда, то йдеться про найвіддаленіший із відомих випадків приливного руйнування зірки подвійною системою чорних дір, що дає нам унікальне й захопливе вікно у складні взаємодії між зірками та чорними дірами в серцях молодих галактик.
