1096
Рідкісний спалах у далекій галактиці допоміг виявити масивну «мандрівну» чорну діру, що перебуває приблизно за 30 тисяч світлових років від її центру. Такий незвичний відрив від ядра галактики, описаний у публікації в SciTechDaily, може змінити уявлення науковців про те, як надмасивні чорні діри поводяться після зіткнення галактик.
Подія, якій дали назву TDE 2025abcr, належить до так званих припливних руйнацій зір (tidal disruption event, TDE). Вони трапляються, коли зірка проходить фатально близько до масивної чорної діри, і її гравітація розриває зорю на частини. Розпечені уламки починають обертатися навколо чорної діри, утворюючи яскраве сяйво, а інколи — релятивістський струмінь речовини, який астрономи можуть спостерігати з величезних відстаней.
Найвіддаленіший спалах такого типу від центру галактики
Припливні руйнації зір надзвичайно рідкісні: в типовій галактиці вони трапляються в середньому раз на 100 тисяч років. За останнє десятиліття астрономи зареєстрували понад сотню таких подій, але майже всі вони були прив’язані до самих центрів галактик — там, де очікують знайти найбільші чорні діри.
TDE 2025abcr різко вибивається з цього правила. Спалах виник на відстані близько 30 тисяч світлових років від центру масивної галактики, що робить його найбільш віддаленою від ядра припливною подією, відкритою у видимому світлі. Саме це й указує на присутність масивної чорної діри в незвичному для неї місці.
За оцінками дослідників, чорна діра, відповідальна за цей спалах, має масу приблизно у мільйон разів більшу за масу Сонця. Вона може бути «застряглою» на околицях галактики після давнього злиття двох галактик або ж була виштовхнута назовні гравітаційними взаємодіями з іншими чорними дірами поблизу центру.
Зазвичай такі ізольовані об’єкти залишаються невидимими, адже чорні діри не випромінюють світла самі по собі. Короткий спалах припливної руйнації зорі тимчасово підсвічує їхнє розташування — це одна з небагатьох можливостей їх безпосередньо виявити та вивчити.
Як штучний інтелект допоміг знайти мандрівну чорну діру
Ключову роль у відкритті зіграли алгоритми штучного інтелекту. Команда з Університету Північної Кароліни в Чапел-Гілл застосувала інструмент tdescore, створений Робертом Стайном (Robert Stein) в Університеті Меріленда та в центрі NASA Goddard. Ця система аналізує великі масиви даних телескопічних спостережень і відбирає кандидати на припливні руйнації зір.
Дослідники спеціально адаптували алгоритм, щоб він не обмежувався пошуком спалахів лише в центрах галактик. Саме відмова від цього припущення дала змогу виявити TDE 2025abcr далеко на околицях галактики — подію, яку за старими підходами могли б не помітити.
Після автоматичного виявлення команда підтвердила природу спалаху за допомогою 4,1-метрового телескопа SOAR (Southern Astrophysical Research Telescope) у Чилі. Університет Північної Кароліни брав участь у його створенні та керує ним разом з міжнародними партнерами. Швидкі спостереження SOAR дали змогу встановити, що зафіксовано саме припливну руйнацію зорі, а не інший тип спалаху.
Видиме світло як новий шлях до пошуків прихованих чорних дір
TDE 2025abcr став першим переконливим доказом того, що наземні телескопи, які працюють у видимому діапазоні, можуть надійно виявляти мандрівні чорні діри поза центрами галактик. Це відкриває перспективу систематичного вивчення того, як масивні чорні діри формуються, нарощують масу та «кочують» усередині галактик.
Нині астрономи знаходять десятки припливних руйнацій щороку, головно в порівняно близькому Всесвіті. Майбутні обсерваторії, такі як Обсерваторія Віри Рубін (Vera C. Rubin Observatory), а також створюваний в UNC-Chapel Hill масив телескопів Argus Array, можуть збільшити це число до сотень чи навіть тисяч подій на рік та спостерігати їх на набагато більших відстанях.
Подібні спалахи розкривають не лише «загублені» чорні діри. Вони дають дані про еволюцію зір і галактик, а також показують, як матерія поводиться в екстремальних гравітаційних полях, які неможливо відтворити в земних лабораторіях. Величезні енергетичні викиди під час припливних руйнацій надають астрономам рідкісну можливість спостерігати екстремальну фізику в дії.
Рідкісний спалах викрив мандрівну чорну діру в околицях галактики з’явилася спочатку на Цікавості.
