Астрономи відкрили рідкісний тип чорної діри, що руйнує зірки далеких галактик

Астрономи зафіксували середньомасивну чорну діру, яка руйнує зірку на орбіті у гало далекої галактики — завдяки спостереженням з телескопів Hub­ble та Chan­dra. Як саме чорна діра впливає на зорю, ще достеменно не відомо: існують суперечливі дані з рентгенівських вимірювань.

Середньомасивні чорні діри (IMBH) — це так званий «відсутній ланцюжок» між малими (зоряними) та надмасивними чорними дірами, і їх важко виявити. Зазвичай такі об’єкти проявляють себе через потужні рентгенівські спалахи — результат руйнування зорі або газової хмари, що підійшли надто близько. Саме такий спалах — подія tidal dis­rup­tion event — був зареєстрований Chan­dra у 2009 році в околиці гігантської еліптичної галактики NGC 6099, на відстані 453 млн світлових років від Землі. Джерело рентгенівського випромінювання, назване HLX‑1, мало температуру близько 3 млн градусів Цельсія — це характерно для подібних катастрофічних подій.

Подальші вимірювання показали зміну яскравості: у 2012 році вона різко зросла, а в 2023-му суттєво впала. Оптичний аналог випромінювання вдалося зафіксувати телескопу Hub­ble — там помітили щільне скупчення зір навколо чорної діри. Одна з гіпотез: чорна діра раніше була ядром карликової галактики, яку «розібрала» на частини більша галактика NGC 6099, і залишилася лише чорна діра з кількома зорями. Зараз чорна діра поступово «поїдає» одну з цих зір, можливо, на дуже витягнутій орбіті.

Інша гіпотеза: зоря була повністю зруйнована, а навколо чорної діри утворився потік речовини, який поступово нагрівається й втягується в чорну діру, що і пояснює спочатку яскравий спалах, а потім згасання рентгенівського випромінювання. Який із варіантів є правильним, покаже подальше спостереження: якщо зоря вижила, спалахи можуть повторитися.

Знахідки IMBH важливі для розуміння того, як ростуть надмасивні чорні діри — ймовірно, шляхом злиття багатьох середньомасивних об’єктів. Відкриття нових IMBH дозволить оцінити їхню кількість у Всесвіті та роль у формуванні галактик. Очікується, що запуск обсерваторії Віри Рубін з оглядом усього неба полегшить пошук таких рідкісних подій, і надалі телескопи Hub­ble та Chan­dra зможуть оперативно спостерігати за ними.