Радиоастрономы успели на «ужин» черной дыры

Международная группа астрономов впервые изучила вспышку от разрыва звезды черной дырой в первые дни ее возникновения. Авторам удалось построить кривую светимости и обнаружить всплеск радиочастотного излучения, предсказанный астрофизической «теорией матрешки», но не наблюдавшийся достоверно ранее. Исследование опубликовано в журнале Science, коротко о нем сообщает пресс-релиз Международного центра радиоастрономических исследований.

Авторы работы приступили к радионаблюдениям источника ASASSN-14li спустя 22 дня с момента его обнаружения рентгеновской обсерваторией Swift. На то, что он представляет собой вспышку от приливного разрушения звезды (tidal disruption flare) указывали характерные светимости и температуры рентгеновского излучения. Наблюдения проводились на двух частотах: 15,7 гигагерца (основная часть) и 1,4 гигагерца. Благодаря том, что наблюдения удалось начать так быстро, ученым впервые удалось построить кривую радиосветимости черной дыры, ведущую отчет от первого месяца активности вспышки. Согласно исследованию, интенсивность излучения упала в пять раз за 140 дней наблюдений. 

По словам исследователей, это первый случай, когда ученые смогли наблюдать за этим процессом «с первых рядов». В частности, по меркам радиоастрономии, источник находился сравнительно близко — в 300 миллионах световых лет от нас. Все предыдущие наблюдения (которых было около 20) поглощения звезд черными дырами относились к объектам, которые были по меньшей мере в три раза дальше.

Наблюдаемое радиоизлучение оказалось аргументом в пользу одной из астрофизических теорий — «теории матрешки». Согласно ей, все компактные объекты: белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры, ведут себя очень похожим образом с точностью до масштабов, то есть нейтронная звезда — это маленькая матрешка, внутри такой же, но более крупной матрешки — черной дыры. Эта теория предсказывает существование радиовсплесков у черных дыр, порождаемых джетами ускоряющейся материи, выбрасываемых при аккреции вещества. Такие радиовсплески регистрировались у нейтронных звезд, поглощающих газ.

Если «теория матрешки» верна, то радиовсплески при поглощении звезд сверхмассивными черными дырами — не уникальное явление. Авторы надеются обнаружить новые свидетельства этих процессов при помощи аппарата «Гайя» — рентгеновского телескопа Европейского Космического Агентства.

В статье астрономы упоминают, что это второй известный случай мультиспектрального наблюдения за приливным разрушением звезды. Ранее, в 2011 году ученые сообщили о радиоизлучении у источника Swift J1644+57. Энергия его вспышки на четыре порядка превышала энергию ASASSN-14li, исследователи отнесли его к категории сверхмассивных черных дыр. Мощность его джетов практически не изменялась со временем.