Астрономы зафиксировали вспышку AT2019ijn, которая помогла выявить один из самых редких типов чёрных дыр.
Долгое время астрономы охотились за чёрными дырами промежуточной массы — недостающим звеном между компактными звёздными и сверхмассивными монстрами. Но те оставались практически невидимыми. Теперь же случайная вспышка в далёкой карликовой галактике неожиданно указала на такой объект, а её радиосигнал побил все рекорды яркости. Рассказываем, как китайские астрономы смогли разглядеть редчайшую чёрную дыру и почему для этого пришлось ждать два года.
Загадочная вспышка AT2019ijn: от оптики до радио
Когда астрономы засекли вспышку AT2019ijn, они сначала решили, что поймали за хвост очередную сверхновую. Ну, знаете, стандартный звездный фейерверк: ярко вспыхнул, побледнел, и все разошлись по домам. Но Вселенная, как обычно, решила подшутить.
Событие произошло в ядре карликовой галактики, удаленной от нас примерно на миллиард световых лет (для гиков — красное смещение z=0,2729). Оптический телескоп зафиксировал стремительный взлет яркости: всего за пять дней вспышка достигла пика, выдавая абсолютную видимую величину g=−21,1. Это серьезно. Температура там стояла адская — порядка 15 000–16 000 K. Быстрый голубой оптический транзиент, классика.
Но тут ученые включили радиоаппаратуру — и все пошло не по плану. Если оптический сигнал вел себя как типичная сверхновая, то радиоволны словно решили забастовать. Мало того, что радиоимпульс не спешил затухать, так он еще и нарастал два года. Максимума излучение достигло только на 641-й день после того, как свет погас. А мощность сигнала была просто чудовищной: (2,0±0,1)×10³¹ эрг/с/Гц. Это в сто раз ярче любых обычных сверхновых на той же стадии. Радиопередатчик мирового класса, не иначе.
Чтобы разобраться в этой аномалии, астрономы объединили усилия сразу трех гигантов — американского телескопа VLA, индийского GMRT и австралийского ASKAP. Только коллективный разум мог объяснить, что же там на самом деле произошло.
Ответ оказался элегантным и жестоким: мы наблюдали не взрыв звезды, а ее приливное разрушение (TDE). Черная дыра разорвала несчастное светило своим гравитационным полем. Но главная фишка в том, что обломки звезды сформировали релятивистский джет — поток вещества, летящий почти со скоростью света. Эта штука была направлена под углом примерно 40° вбок от Земли. Именно поэтому оптический сигнал выглядел блекло (мы смотрели в торец джета), а радиоволны, расходящиеся шире, дали нам полную картину разрушения. И эту картину мы наблюдали целых два года.
Открытие редчайших чёрных дыр промежуточной массы
Масса чёрной дыры, задействованной в событии AT2019ijn, по оценкам учёных составляет несколько десятков тысяч солнечных масс. Это относит её к редчайшему классу промежуточных чёрных дыр — объектов, которые долгое время оставались в «слепой зоне» наблюдений. Сверхмассивные чёрные дыры заметны по их влиянию на целые галактики, а компактные звёздные массы — по двойным системам. Промежуточная черная дыра до сих пор не поддавалась прямому обнаружению.
Открытие этого транзиента стало первым в своём роде и предложило новый метод поиска таких объектов. Как отмечают астрономы, многие экстремальные события с чёрными дырами остаются незамеченными, если наблюдения прекращаются сразу после оптической вспышки и не доходят до радиодиапазона. Систематические радиообзоры способны выявить множество подобных TDE-событий, что откроет путь к статистическому изучению промежуточных чёрных дыр и описанию класса релятивистских джетов, сопровождающих такие приливные разрушения.
Эта находка — не просто очередной рекорд. Она показывает, что многие чёрные дыры промежуточной массы могут прятаться за яркими, но быстро затухающими оптическими вспышками. Если радиоастрономы начнут систематически «досматривать» такие события, нас ждёт настоящий прорыв в понимании эволюции галактик и чёрных дыр. Будем следить за новыми открытиями.