Гигантская черная дыра разорвала на части близлежащую звезду, а после кормилась ее останками почти 10 лет, сообщает исследование, проведенное Университетом Нью-Гэмпшира (США). Этот «прием пищи» был в 10 раз длиннее любого другого случая поглощения звезды черной дырой.
«Мы часто становимся свидетелями зрелищной и долгой смерти звезды, — говорит Дачэн Линь, ведущий автор исследования. — Десятки так называемых случаев разрушения звезд под действием приливообразующих сил наблюдались с 1990-х годов, но ни одна звезда не оставалась яркой так долго, как эта».
Используя информацию от трех вращающихся рентгеновских телескопов — обсерватории «Чандра», спутника «Свифт» и телескопа «Экс-Эм-Эм-Ньютон», — ученые нашли доказательство интенсивного разрушения под действием приливообразующих сил. Из-за градиента гравитационного потенциала черной дыры приливообразующие силы могут разрушить объект — например, звезду, — который подойдет слишком близко. В эти моменты часть обломков звезды вышвыривается наружу на высокой скорости, а часть летит к черной дыре. Дыра поглощает осколки, материал нагревается до миллионов градусов и производит рентгеновскую вспышку.
Многоволновые вспышки, которые видят спутники, помогают изучить огромные черные дыры. Предыдущие вспышки были кратковременными, обычно тускнея за год, но эта супердолгая рентгеновская вспышка оставалась яркой почти десятилетие. Экстраординарная долгая яркая фаза этого разрушения под действием приливообразующих сил означает, что либо звезда была самой огромной, которую когда-либо разрывала на части черная дыра, либо это первый случай, когда звезда была разорвана на части полностью.
Черная дыра, известная как XJ1500+0154, находится в маленькой галактике в 1,8 млрд световых лет от Земли. Рентгеновские данные указывают, что радиация от материала, который окружает эту черную дыру, была постоянно выше предела Эддингтона, который определяется равновесием между давлением от горячего газа, направленным вовне, и обращенным вовнутрь притяжением черной дыры.
Ученые сделали вывод, что супермассивные черные дыры могут быстро расти благодаря разрушениям под действием приливообразующих сил. Такой быстрый рост объясняет, как супермассивные черные дыры достигают массы почти в миллиард раз больше Солнца, когда Вселенной было 1 млрд лет. Основываясь на моделировании, которое провели ученые, пищевые запасы черной дыры значительно сократятся в следующее десятилетие.
