Черные дыры — одни из самых загадочных объектов во Вселенной. Мы наблюдали их «спящими» и фиксировали их активную фазу, но переходный момент между этими двумя состояниями оставался неуловимым… до недавнего времени.
Уникальная находка
Объект SDSS1335+0728, получивший прозвище Ansky, стал первой в истории сверхмассивной черной дырой, которую ученые смогли наблюдать в процессе «пробуждения». Впервые вспышка активности Ansky была зафиксирована в 2019 году, а с февраля 2024 года астрономы начали наблюдать повторяющиеся рентгеновские вспышки, получившие название «квазипериодические рентгеновские всплески» (QPE).
«Это редкое событие дает астрономам возможность наблюдать поведение черной дыры в реальном времени с помощью рентгеновских космических телескопов XMM-Newton, NICER, Чандра и Swift», — объясняет Лорена Эрнандес-Гарсия, ведущий автор исследования и астроном из чилийского Университета Вальпараисо.
Что делает Ansky особенной?
Обычно сверхмассивные черные дыры демонстрируют вспышки активности, когда разрывают проходящую рядом звезду, или светятся стабильно, медленно поглощая материал из аккреционного диска. Однако Ansky не вписывается ни в один из этих сценариев.
Согласно одной из гипотез, вокруг черной дыры существует аккреционный диск, но что-то вызывает в нем возмущения — возможно, близлежащая звезда. Однако даже в рамках этой концепции система Ansky выглядит странно.
«Вспышки рентгеновского излучения от Ansky в десять раз продолжительнее и в десять раз ярче, чем у типичных QPE, — отмечает Джохин Чакраборти, участник исследовательской группы и аспирант Массачусетского технологического института. — Каждое из этих извержений высвобождает в сто раз больше энергии, чем мы наблюдали где-либо еще. Извержения Ansky также показывают самый длинный из когда-либо наблюдавшихся периодов — около 4,5 дня. Это испытывает наши модели на прочность и ставит под сомнение существующие представления о том, как генерируются эти рентгеновские вспышки».
Недостаток данных
Тот факт, что эти события выходят за рамки существующих моделей, указывает скорее на ограниченность наших знаний, чем на аномальность самих наблюдений. Поскольку это наше единственное наблюдение «включения» сверхмассивной черной дыры, необычные QPE в этом контексте могут быть нормой.
«В случае с QPE у нас все еще больше моделей, чем данных, и нам нужно больше наблюдений, чтобы понять, что происходит», — говорит Эрван Квинтин, астроном и научный сотрудник Европейского космического агентства (ESA).
Ученые предполагают, что повторяющиеся вспышки Ansky могут быть связаны с гравитационными волнами, которые, возможно, сможет зафиксировать будущая миссия ESA LISA. Комбинация данных рентгеновских наблюдений и гравитационных волн может помочь раскрыть загадочное поведение подобных объектов.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
