Уперше за багато років астрономам вдалося зафіксувати рідкісне космічне явище — чорну діру середньої маси, яка активно поглинає зорю. Це відкриття здійснили дві обсерваторії NASA: космічний телескоп «Габбл» і рентгенівська обсерваторія «Чандра».
Об’єкт під назвою HLX-1 знайшли на відстані близько 450 млн світлових років від Землі у галактиці NGC 6099, що розташована у сузір’ї Геркулеса. Увагу дослідників привернули несподівано яскраві спалахи рентгенівського випромінювання. Саме так зазвичай проявляють себе чорні діри, коли поглинають матерію зорі, яка наблизилася надто близько.
Що таке чорна діра середньої маси
На відміну від надмасивних чорних дір або малих чорних дір, чорні діри середньої маси (IMBH) залишаються майже невидимими. Їхня маса зазвичай коливається від сотень до сотень тисяч сонячних. Через їхню рідкісність та «мовчазність» такі чорні діри вкрай складно виявити.
Саме тому HLX-1 має особливу цінність. Вона — рідкісний представник цього типу, ще й розташований не у центрі галактики, а на її периферії. Це кидає виклик традиційним уявленням про те, де мають перебувати подібні об’єкти.
Як зоря перетворюється на «вечерю»
Коли зоря наближається до чорної діри середньої маси, її гравітація буквально розриває зорю на частини. Матерія світила формує навколо чорної діри розпечений акреційний диск (воронку з космічного пилу і газу, яка крутиться навколо чорної діри, поступово «годуючи» її новою матерією). Ця воронка випромінює інтенсивні рентгенівські промені, й саме це дає науковцям змогу побачити подібні об’єкти та вивчити їхню фізику.
Останні спостереження показали, що в 2012 році HLX-1 сягнула піка активності, ставши у 100 разів яскравішою у рентгенівському спектрі, ніж у 2009-му. Відтоді її світіння поступово згасало, і до 2023 року майже зникло.
Наразі команду дослідників під керівництвом І-Чі Чанга з Національного університету Цін Хуа в Тайвані цікавить головне питання: чи була ця подія поодиноким випадком, коли зоря знищилась повністю, чи це був тривалий процес, пов’язаний із нестабільним газовим диском?
Щоб отримати відповідь, астрономи продовжують спостерігати за HLX-1, шукаючи нові спалахи та зміни у випромінюванні.
Чому це відкриття важливе
Це відкриття має важливе значення для розуміння еволюції чорних дір. Воно підтверджує теорію, що чорні діри середньої маси можуть бути проміжною ланкою між малими та надмасивними чорними дірами. Вони, можливо, зливаються одна з одною під час зіткнень галактик, поступово нарощуючи масу й формуючи гігантів, яких вчені спостерігають у центрах галактик.
Проте відкриття телескопа ім. Джеймса Вебба свідчать, що деякі надмасивні чорні діри могли утворитися напряму з гігантських хмар газу, минаючи етап середньої маси. Це означає, що існує кілька сценаріїв їхнього формування.
HLX-1 допоможе з’ясувати, який із цих шляхів домінує, або чи мають вони комбіновану природу. Завдяки новим спостереженням астрономи наближаються до відповіді на одне з головних запитань космології: як народжуються найбільші об’єкти у Всесвіті.
