Иногда в космосе ученые фиксируют разрушительные процессы, когда черная дыра разрывает на части звезду-спутник. Как правило, после такого взаимодействия светило не выживает. Тем не менее, в некоторых случаях звезда способна перенести подобный контакт, и даже повторить его несколько раз. Китайские астрономы стали свидетелями этого явления и сообщили, что их исследование поможет объяснить, почему в ходе подобных «встреч» чаще всего регистрируются вспышки в оптическом и ультрафиолетовом спектре.
При достаточно близком сближении звезды с горизонтом событий сверхмассивной черной дыры, ее гравитационное поле может быть разорвано мощными приливными силами. Звезда начнет растягиваться по вертикали и горизонтали ( спагеттификация), в результате этого внешняя оболочка разрушается, и большая доля вещества устремляется к черной дыре, формируя аккреционный диск, существующий недолго.
В астрономии это явление называют «события приливного разрушения». Когда это явление происходит, ученые регистрируют вспышки в различных частях электромагнитного спектра, преимущественно в оптической и ультрафиолетовой областях, поскольку именно в них наблюдается наибольшая интенсивность излучения).
Приливное разрушение звезды нередко приводит к её гибели, однако в некоторых случаях звезде удается пережить это явление — если происходит лишь частичное разрушение черной дырой (так называемое частичное приливное разрушение). Подобные события наблюдаются астрономами очень редко: первый раз — в 2023 году.
В своей статье, группа астрономов во главе с Чжеюй Лином (Zheyu Lin) из Научно-технического университета Китая, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv, по словам астронома, она стала свидетельницей очередного эпизода частичного приливного разрушения. Исследователи обнаружили звезду, которая уже пережила два разрушительных столкновения с черной дырой и сейчас находится на пути к третьему.
При приближении светила к перицентру черной дыры оно оказывается в области приливного радиуса и подвергается частичному разрушению, что приводит к возникновению вспышек. Этот процесс повторяется с интервалом около 710 дней, поскольку за это время звезда совершает полный оборот вокруг черной дыры)
Впервые это явление было зафиксировано командой Лин в 2022 году при помощи пятиметрового оптического телескопа-рефлектора Хейла, находящегося в Паломарской обсерватории в Калифорнии (США). На тот момент ученые зафиксировали вспышку в оптическом диапазоне спектра в галактике, находящейся на расстоянии около 400 миллионов световых лет от Земли. В январе 2024 года исследователи вновь зарегистрировали вторую подобную вспышку в той же галактике.
Астрономы, сопоставив спектроскопические данные, полученные от двух вспышек, сделали вывод об их, вероятно, общем источнике. Это позволило им исключить возможность того, что повторяющиеся вспышки генерируются двумя различными небесными телами.
Правда, некоторые эксперты ставят под сомнение это открытие. По их мнению, несмотря на сходство между двумя наблюдениями, данных пока недостаточно, чтобы однозначно утверждать, что китайские астрономы действительно стали свидетелями частичного приливного разрушения. Необходимо больше доказательств.
Лин и его команда планируют зафиксировать вспышку уже в третий раз, чтобы окончательно подтвердить свою позицию. Согласно расчетам астрономов, новое взаимодействие звезды с черной дырой ожидается в течение двух лет. Тем не менее, существует вероятность того, что звезда могла полностью распасться в результате второго столкновения.
На протяжении всего периода астрономических наблюдений исследователи зафиксировали не менее ста случаев приливного разрушения. В основном вспышки, возникающие в результате этих явлений, характеризуются высокой интенсивностью только в оптической и ультрафиолетовой областях электромагнитного спектра, тогда как в рентгеновском диапазоне они оказываются относительно слабыми.
Это не соответствует предыдущим представлениям о том, что основная доля энергии при подобных вспышках должна высвобождаться в виде ультрафиолетового излучения и рентгеновских лучей. Лин отметил, что регистрация третьей вспышки от той же звезды позволит, вероятно, разрешить этот вопрос.