Астрономы, наблюдающие за редкими космическими катастрофами, обнаружили, что сверхмассивные чёрные дыры далеко не всегда быстро «доедали» захваченную звезду. Иногда они устраивают настоящие «отрыжки» в виде мощных радиоизлучений спустя месяцы или даже годы после основного события.

Новое исследование, представленное 15 июня на 248-й встрече Американского астрономического общества, объясняет природу этих запоздалых всплесков.

Что такое TDE

Речь идёт о так называемых Tidal Disruption Events (TDE) — событиях приливного разрушения. Когда звезда приближается слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре, мощные приливные силы разрывают её на части в процессе, который астрономы называют «спагеттификацией». Часть материала падает на чёрную дыру, вызывая яркую вспышку, а часть может быть выброшена наружу.

Запоздалые радио«отрыжки»

Раньше считалось, что после яркой вспышки в видимом и ультрафиолетовом диапазоне событие быстро затихает. Однако наблюдения с помощью радиотелескопа Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) показали, что примерно у 40% TDE спустя месяцы или годы внезапно появляются мощные радиоизлучения.

«Иногда, после того как кажется, что они закончили есть, у них может случиться несварение, и они выпускают большую радио«отрыжку»», — объяснила Кейт Александр из Университета Аризоны, ведущий автор исследования.

Два сценария «несварения»

Анализ 31 тщательно отобранного события показал, что запоздалые радио-всплески возникают в двух противоположных случаях:

  • Когда чёрная дыра слишком быстро поглощает материал звезды;
  • Когда она слишком медленно доедает остатки.

В обоих сценариях часть газа не успевает полностью аккрецироваться и выбрасывается наружу. Этот выброшенный материал сталкивается с окружающим газом, создавая ударные волны, которые ускоряют частицы и порождают мощное радиоизлучение.

Как предсказывать «отрыжки»

Исследователи также обнаружили, что TDE, которые позже дают запоздалые всплески, имеют характерный «химический отпечаток» на ранних стадиях — яркие линии гелия в оптическом спектре. Это указывает на то, что обломки звезды медленно формируют аккреционный диск.

«Это чёрные дыры, которые устраивают более длительные трапезы», — отметила Александр.

Оптимальное окно для поиска таких поздних радио-сигналов — от двух до шести лет после первоначального обнаружения TDE.

Вкратце

Учёные выяснили, почему сверхмассивные чёрные дыры иногда «рыгают» мощными радиоизлучениями спустя месяцы и годы после поглощения звезды. Это происходит как при слишком быстром, так и при слишком медленном поглощении материала. Новые данные помогут лучше прогнозировать такие события и эффективнее использовать время телескопов. Исследование представлено на конференции Американского астрономического общества.