В течение трех десятилетий, прошедших со времени первого наблюдения, чёрная дыра в центре галактики IC 3599 спровоцировала третью мощную вспышку. На этот раз специалисты получили возможность отслеживать происходящее почти синхронно с событиями. Данное небесное тело находится на расстоянии около 280 миллионов световых лет от нашей планеты, а аналогичные проявления активности были зарегистрированы в 1990 и 2010 годах; тем не менее, тогда ученые смогли реконструировать ход событий уже после их окончания.

Впервые специалистам удалось зафиксировать эволюцию подобного явления непосредственно во время вспышки. Результаты исследований, охватывающих различные участки электромагнитного спектра, были представлены в виде препринта на сервере arXiv 10 июля.

Регулярное повторение вспышек IC 3599 давно привлекает внимание астрономов. Эксперты рассматривают два наиболее вероятных сценария: колебания аккреционного диска – области вокруг чёрной дыры, откуда она поглощает материю – или разрушение звезды под воздействием приливного гравитационного воздействия.

После вспышек 1990 и 2010 годов за активностью чёрной дыры установили постоянное наблюдение. С 2013 года ежемесячный мониторинг осуществлялся посредством космической обсерватории Neil Gehrels Swift.

Согласно данным наблюдений за октябрьский месяц 2025 года, спиральная галактика IC 3599 демонстрировала светимость, увеличившуюся приблизительно на пятьдесят единиц по сравнению с её обычным уровнем. Чтобы детально разобраться в произошедшем явлении, группа ученых под руководством Д. Групе из Университета Северного Кентукки организовала дополнительные исследования с применением космических аппаратов Swift и XMM-Newton, а также наземных обсерваторий Лик, Синлун и Кавказской горной астрономической станции.

Опираясь на корреляцию между общей массой галактического образования и весом её центральной сверхмассивной чёрной дыры, специалисты определили массу рассматриваемого объекта как эквивалентную двум миллионам солнечных масс. При этом интенсивность излучения чёрной дыры соответствовала уровню, который можно было бы предвидеть при поглощении вещества с максимально допустимой скоростью.

Значимые результаты были получены в ходе наблюдений, длившихся двести сорок минут и проведенных посредством телескопа XMM-Newton. Интенсивность рентгеновского излучения объекта демонстрировала выраженные колебания вверх и вниз по предсказуемой схеме. Первичный анализ указывает на вероятное наличие периода подобных изменений порядка семи с половиной часов.

Наземные обсерватории также зарегистрировали большое количество новых или значительно усилившихся эмиссионных линий спектра. Особое внимание привлекли так называемые корональные линии, связанные с сильно ионизированными атомами железа, которые ранее не были зафиксированы в спокойном состоянии галактики.

Подобное явление указывает на то, что излучение способно ионизировать газ в значительном удалении от непосредственной окрестности черной дыры.

На основании комплексного анализа полученных результатов ученые заключили, что наиболее вероятным объяснением регулярных интенсивных вспышек является неустойчивость аккреционного диска, обусловленная воздействием светового давления.

Вблизи черной дыры поток излучения может оказывать столь существенное влияние на окружающий газовый материал, что приводит к дестабилизации системы. Материя постепенно скапливается до критического уровня, после чего происходит резкое обрушение газа во внутреннюю область чёрной дыры, сопровождаемое мощным выбросом энергии.

Затем диск частично разгружается от вещества, охлаждается и вновь начинает медленно поглощать материю. После этого процесс может повториться, но интервалы между вспышками не будут обязательно идентичными.

Похожая картина прослеживается в случае IC 3599. Интервалы между тремя зафиксированными вспышками составили приблизительно 19,5 года и затем около 15,7 лет. Ученые считают маловероятным существование строго регулярного механизма, такого как звезда или компактный объект на устойчивой орбите, постоянно взаимодействующий с аккреционным диском.

Тем не менее, полностью отбросить другие возможные объяснения пока невозможно. Не исключено, что звезда несколько раз подходит к черной дыре и при каждом приближении теряет массу и энергию. Это могло бы привести к изменению её орбиты, сделав ее более сжатой, вытянутой или неустойчивой.

Альтернативная версия предполагает наличие в галактике двойной системы из чёрных дыр, вращающихся вокруг общего центра тяжести. Подобная конфигурация также могла бы быть причиной нерегулярного изменения светимости объекта. Однако исследователи подчеркивают, что ни одна из этих гипотез не дает полного объяснения некоторым особенностям зарегистрированных вспышек.

Заслуживает внимания обнаруженное изменение интенсивности рентгеновского излучения с периодом примерно 7,4 часа. Такой временной интервал сопоставим с квазипериодическими колебаниями (QPO), которые ранее были зафиксированы в других активных галактиках.

Тем не менее, на текущий момент имеющейся информации недостаточно для окончательного установления характера данных изменений. Природа подобных процессов до сих пор остается во многом загадочной.

В совокупности наблюдения за IC 3599 предложили ученым ценный комплекс информации. В период наивысшей активности чёрная дыра испускала энергию, сопоставимую с величиной предела Эддингтона — максимальной интенсивностью излучения, при которой его давление способно компенсировать силу гравитации вещества, падающего на объект.

Объединение данных, полученных в рентгеновском и видимом спектрах, а также необычная форма вспышки вместе с квазипериодическими колебаниями позволяют предположить, что причиной произошедшего является внутренняя нестабильность аккреционного диска.

«Аккреция вещества на пределе Эддингтона во время пика активности и характерная структура кривой рентгеновского излучения, напоминающая квазипериодические колебания, зафиксированная XMM-Newton, делают IC 3599 выдающимся объектом для исследования физики аккреции в условиях экстремальной интенсивности. », — заключили исследователи.