Когда сверхмассивная черная дыра поглощает звезду, она не просто поглощает ее целиком. Он измельчает звезду, разрывая ее на части, прежде чем поглотить останки. Это запутанный процесс, известный как приливное разрушение (TDE). Астрономы время от времени видят TDE, и одно из последних помогло разгадать загадку типа переходного источника рентгеновского излучения.
Известные как квазипериодические извержения (QPE), они представляют собой мягкие рентгеновские лучи, исходящие из центров галактик каждые несколько часов или несколько недель. QPE редки, поэтому их трудно изучать, и мы не уверены, что их вызывает. Одна из идей состоит в том, что они вызваны большой звездой или звездной черной дырой, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры таким образом, что ее орбита пересекается с аккреционным диском сверхмассивной черной дыры. Каждый раз, когда меньший объект проходит через диск, он запускает перегретую плазму, испускающую рентгеновские лучи. Подобный эффект мы видели, например, с блазарами.
Учитывая короткую периодичность QPE, объекту-спутнику придется вращаться вокруг черной дыры очень близко, как раз на краю стабильного орбитального расстояния. И когда он начнет пересекаться с материалом аккреционного диска, его орбита затухнет в короткие космические сроки. Это могло бы объяснить, почему QPE так редки. Но чтобы доказать эту модель, астрономам необходимо будет наблюдать за происходящим в реальном времени, что недавно и сделала группа астрономов. Результаты будут опубликованы в Природа позже в этом месяце.
История начинается с наблюдения, проведенного Центром переходных процессов Цвики еще в 2019 году. ZTF зафиксировал оптическую вспышку, имевшую все признаки приливного разрушения. Он стал известен как TDE AT2019qiz. Согласно моделям черной дыры, когда звезда разрывается на части, большая часть материала в течение нескольких лет образует аккреционный диск вокруг черной дыры. Это создало бы идеальные условия QPE, если бы существовал близкий объект-компаньон. Поэтому команда время от времени направляла рентгеновскую обсерваторию Чандра на AT2019qiz, надеясь зафиксировать квазипериодическое извержение. И действительно, в 2023 году команда начала наблюдать рентгеновские вспышки, возникающие примерно каждые 48 часов. Наблюдения с телескопов Swift и AstroSAT еще раз подтвердили этот результат.
Неизвестно, является ли спутник звездой или маленькой черной дырой, и команда хотела бы запечатлеть больше QPE, происходящих после известных событий приливных разрушений, но этот первоначальный результат довольно ясен.
Ссылка: Николл М. и др. «Квазипериодические рентгеновские извержения спустя годы после ближайшего приливного разрушения». Препринт arXiv arXiv:2409.02181 (2024).
