Впервые телескоп NASA NICER, размещённый на Международной космической станции, вместе с другими космическими миссиями позволил астрономам составить подробную карту физической среды рентгеновских извержений вблизи сверхмассивной черной дыры.
Наблюдения велись за системой, получившей название Ansky — восьмым известным на данный момент источником квазипериодических извержений (QPE). Ansky установил новые рекорды по интенсивности вспышек, их частоте и продолжительности: каждые 4,5 дня происходит рентгеновское извержение, длящееся около 1,5 суток.
Явления остаются в значительной степени неразрешимыми, но представляют собой область научных изысканий для астрофизиков. Система Ansky расположена в галактике, примерно в 300 миллионах световых лет от нас, в созвездии Девы. Первые сигналы активности были зарегистрированы ещё в 2019 году. Наблюдения в рентгеновском диапазоне с мая по июль 2024 года позволили детально проследить эволюцию вспышек и раскрыть новое о редких и интересных космических явлениях.
Что происходит вокруг Ansky?
Образование QPE происходит, когда относительно маломассивные объекты, такие как звезды или компактные тела, многократно пересекают аккреционный диск сверхмассивной черной дыры. При каждом пересечении объекта формируются облака горячего газа, быстро расширяющиеся и излучающие рентгеновские лучи. По оценкам, каждая из этих вспышек выбрасывает массу, сопоставимую с массой Юпитера, со скоростью до 15 процентов от скорости света.
Исследователи предполагают, что экстремальные свойства объекта могут быть связаны с необычной структурой диска: Ansky может быть значительно больше, чем другие известные системы QPE. Это даёт возможность более удалённым объектам влиять на извержения.
Группа исследователей применила NICER и данные телескопа XMM-Newton ЕКА для определения размера и температуры пузыря обломков, выбрасываемого во время каждого события. В результате была составлена первая подробная карта эволюции материи в таких экстремальных условиях.
Будущие перспективы многоканальной астрономи
Изучение квазипериодических извержений (QPE), например, проведенное для системы Ansky, крайне важно для подготовки научного сообщества к новой эре многоканальной астрономии. Этот подход объединит данные электромагнитных волн, частиц и гравитационных волн для изучения сложных космических явлений. Системы, подобные Ansky, также идеально подходят для будущих наблюдений гравитационных волн с помощью миссии LISA Европейского космического агентства.
Несмотря на технический сбой, возникший в 2023 году из-за засветки солнечным светом и повлиявший на наблюдения, инструмент NICER продолжал собирать важные данные до ремонта в январе 2024 года.
Продолжится наблюдение за эволюцией Ansky для уточнения теоретических моделей. Ученые отмечают, что мы только начинаем постигать природу QPE, а подобные события являются уникальной естественной лабораторией для изучения физики черных дыр и аккреционных дисков.