Свет от поглощения звезды черной дырой сиял как десять триллионов Солнц

Астрономы зафиксировали самую мощную вспышку из всех когда-либо наблюдавшихся от черной дыры, всплеск энергии, который достиг нас спустя десять миллиардов лет путешествия через космос. Эта колоссальная вспышка в своем пике сияла с мощностью, эквивалентной десяти триллионам Солнц. Как утверждает группа астрофизиков под руководством Мэтью Грэма из Калтеха, причиной столь грандиозного события, вероятно, стала сверхмассивная черная дыра, чья масса в 500 миллионов раз превышает массу нашего Солнца. Этот монстр разорвал и поглотил звезду, которая оказалась несчастливой и подлетела слишком близко к гравитационному колодцу в центре далекой галактики. Такие космические катаклизмы известны как события приливного разрушения.

Событие привлекло внимание ученых еще в 2018 году, когда черная дыра, обозначенная как J2245+3743, внезапно и резко увеличила свою яркость в 40 раз в течение нескольких месяцев. Она достигла пика, который оказался в 30 раз ярче, чем следующая по мощности вспышка активного галактического ядра, зарегистрированная ранее и получившая прозвище «Страшная Барби». После достижения максимума яркость J2245+3743 постепенно начала снижаться, однако она до сих пор не вернулась к своему первоначальному уровню. К моменту подачи научной работы в марте 2025 года количество высвободившейся энергии составило около 10 в 54-й степени эрг, что эквивалентно полному преобразованию всей массы Солнца в электромагнитное излучение.

Проанализировав изменения в излучении от J2245+3743, исследователи пришли к выводу, что его характеристики лучше всего соответствуют сценарию приливного разрушения, в котором звезда массой примерно в 30 раз больше солнечной оказалась разорвана мощными приливными силами черной дыры. Как отмечают астрономы, столь массивные звезды встречаются редко, однако существует теория, согласно которой звезды, находящиеся в аккреционном диске активного галактического ядра, могут вырастать до больших размеров за счет поглощения вещества из самого диска. Процесс аккреции — падения вещества разорванной звезды на чёрную дыру — ещё не завершился, поэтому объект продолжает светиться значительно ярче, чем в своём обычном состоянии. Ученые полагают, что черная дыра вернется к исходной яркости только тогда, когда последние фрагменты звезды пересекут горизонт событий.

Особенно поражает тот факт, что хотя с нашей точки зрения J2245+3743 остается аномально яркой уже более шести лет, реальное событие длилось гораздо меньшее время. Исследователи наблюдают его в замедленной съемке из-за явления, известного как космологическое растяжение времени, которое вызвано расширением Вселенной. Свет, путешествуя через расширяющееся пространство, растягивается, и вместе с ним растягивается само время. Как пояснил Мэтью Грэм, семь лет для земного наблюдателя эквивалентны примерно двум годам в системе источника вспышки, а это означает, что астрономы видят событие, воспроизводимое на четвертой скорости. Учет этого временного искажения крайне важен для точного моделирования подобных событий и понимания их истинной продолжительности, что, в свою очередь, поможет обнаружить другие аналогичные катаклизмы, возможно, скрывающиеся в архивах данных или ошибочно классифицированные как иные типы космических явлений.

Данное исследование было опубликовано в научном журнале Nature Astronomy.