Астрономы заметили самое близкое и тусклое оптическое событие разрушения звезды черной дырой

Астрономы обнаружили самое близкое к Земле видимое в оптическом диапазоне событие приливного разрушения звезды сверхмассивной черной дырой, которое также обладает самой низкой светимостью. Оно возникло в ядре спиральной галактики NGC 3799. Препринт работы доступен на arXiv.org.

События приливного разрушения возникают при частичном или полном разрушении звезды, пролетающей достаточно близко к сверхмассивной черной дыре, чтобы приливные силы со стороны последней перевесили гравитацию звезды. В результате возникает эпизод аккреции вещества звезды на черную дыру, земной наблюдатель видит при этом вспышку в широком диапазоне волн. Подобные явления позволяют исследовать активность ранее спокойных черных дыр, физики аккреции, формирования джетов и ударных волн.

Группа астрономов во главе с Виллемом Хугендамом (Willem Hoogendam) из Института астрономии Гавайского университета сообщила об обнаружении самого близкого к Земле события приливного разрушения ASASSN-23bd, наблюдавшегося в оптическом диапазоне. Первоначально его заметила наземная роботизированная система ASAS-SN 22 февраля 2023 года, затем были проведены мультиволновые фотометрические и спектроскопические наблюдения с использованием наземных и космических телескопов, включая обсерваторию Кека, TESS, Swift, XMM-Newton и «Хаббл».

Галактика-хозяин вспышки NGC 3799 представляет собой спиральную галактику с перемычкой, расположенную примерно в 160 миллионах световых лет от Солнца, в созвездии Льва. Она гравитационно взаимодействует с соседней галактикой NGC 3800, что активизирует звездообразование в ней, и относится к галактикам типа LINER. Сильная активность ее ядра, содержащего сверхмассивную черную дыру, не наблюдается, но слабая активность не исключается. Масса центральной сверхмассивной черной дыры, оцененная по звездной массе галактики, составляет 1,6 миллиона масс Солнца.

Ученые исключили версии о том, что вспышка — сверхновая типа II или всплеск активности галактического ядра. Вместо этого подходит идея события приливного разрушения. Источник начал становиться ярче за девять дней до момента обнаружения, обладал пиковой светимостью в оптике и ультрафиолете на уровне 5,4 × 10⁴² эрг в секунду, а снижение светимости за сорок дней составило −0,7 звездной величины. На момент регистрации яркость вспышки составляла 16,3 звездной величины в g-диапазоне.

Эти свойства делают ASASSN-23bd самым близким видимым в оптике событием приливного разрушения, чье изменение яркости происходило примерно в два раза быстрее, чем у большинства подобных явлений, а также обладающим самой низкой светимостью. Оно входит в популяцию событий приливного разрушения типа LLAT, характеризующихся низкой светимостью и быстрым наращиванием блеска.

Известен и более близкий кандидат в событие приливного разрушения, однако он не был замечен в оптике, а наблюдался в инфракрасном диапазоне.