Зонд Einstein — це невеликий космічний телескоп, який створений КНР і працює у рентгенівському діапазоні. 2 липня він зафіксував неймовірно інтенсивну подію. Зараз вчені вважають, що це був білий карлик, який розривала на частини чорна діра.
Незвичайне джерело рентгенівського випромінювання
2 липня 2025 року керований Китаєм космічний телескоп Einstein Probe (EP) виявив надзвичайно яскраве джерело рентгенівського випромінювання, чия яскравість швидко змінювалася під час рутинного огляду неба. Незвичний характер сигналу одразу виокремив його серед типових космічних об’єктів і спонукав до оперативних додаткових спостережень телескопами по всьому світу.
Дослідження події координувалося Науковим центром EP Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук (NAOC) за участю численних дослідницьких установ Китаю та інших країн. Астрофізики з кафедри фізики Гонконзького університету (HKU), які є членами наукової команди Einstein Probe, працювали разом із ширшою групою співпрацівників над інтерпретацією події, висуваючи припущення, що вона може позначати момент, коли чорна діра проміжної маси розриває і поглинає білого карлика.
У разі підтвердження цієї інформації, це буде перше спостережуване свідчення такого екстремального процесу «харчування» чорної діри.
Космічна подія, яка порушила звичайний порядок
Це відкриття стало можливим завдяки двом унікальним та взаємодоповнювальним рентгенівським інструментам EP. Під час планового огляду неба 2 липня 2025 року Телескоп широкого поля X-ray (WXT), який використовує передову оптику «лобстерове око» з мікропорами та забезпечує велике поле зору з високою чутливістю, зафіксував перехідне рентгенівське джерело з примусовою варіабельністю, яке пізніше було позначене як EP250702a (також відоме як GRB 250702B). Майже одночасно Космічний гамма-телескоп Фермі NASA зареєстрував серію гамма-сплесків із тієї ж області неба.
Значення цієї події стало зрозумілим лише після того, як науковці вивчили попередні спостереження WXT. Телескоп вже зафіксував тривале рентгенівське випромінювання з точно цього місця приблизно за день до появи гамма-сплесків — послідовність, яку рідко спостерігають у високоенергетичних космічних вибухах. Приблизно за 15 годин після початкового сигналу джерело вибухнуло серією інтенсивних рентгенівських спалахів, досягнувши пікової світності близько 3 × 10⁴⁹ ерг/с і ставши одним із найяскравіших миттєвих спалахів, коли-небудь зафіксованих у Всесвіті.
Комбіновані спостереження за подією
Завдяки точним координатам, наданим WXT, кілька великих телескопів у всьому світі оперативно провели спостереження, успішно визначивши небесний об’єкт у різних довжинах хвиль і підтвердивши його місцеперебування на околицях далекої галактики. Згодом до роботи долучився інший інструмент EP — Телескоп для подальших рентгенівських спостережень (FXT), який продовжив моніторинг і відстежував стрімку еволюцію джерела. Приблизно за 20 днів його яскравість зменшилася більш ніж у сто тисяч разів, а спектр рентгенівського випромінювання змістився від високих енергій («твердого») до нижчих («м’якого»).
Об’єднавши дані з EP з подальшими спостереженнями в усьому електромагнітному спектрі, вчені виявили, що EP250702a проявляв низку незвичайних особливостей, які наявні моделі не могли повністю пояснити. Його рентгенівське випромінювання з’явилося ще до гамма-сплеску, було надзвичайно яскравим і еволюціонувало винятково швидко. До того ж подія сталася на околицях галактики-господаря, а не в її центрі, що рідко трапляється серед відомих високоенергетичних космічних явищ. Серед багатьох розглянутих теоретичних сценаріїв одне пояснення врешті-решт виділялося: чорна діра проміжної маси, яка розриває білий карлик.
Астрофізики пояснюють свою модель
Команда Гонконзького університету відігравала важливу роль у тлумаченні даних та теоретичному моделюванні, що призвело до визначення основного фізичного механізму явища. Дослідницька група професорки Лісінь Дай з кафедри фізики та Гонконзького інституту астрономії й астрофізики (HKIAA) при HKU надала вирішальне теоретичне обґрунтування, яке спрямувало увагу саме на цю модель. Як співавторка, вона пояснила: «Модель взаємодії білого карлика з чорною дірою проміжної маси найприродніше пояснює його стрімку еволюцію та екстремальну енергетичну віддачу».
Доктор Цзінхун Чень, співавтор статті та постдокторант кафедри фізики Гонконзького університету (HKU), провів детальні чисельні моделювання для аналізу цієї моделі. «Наші комп’ютерні симуляції показують, що поєднання припливних сил чорної діри середньої маси з надзвичайною щільністю білого карлика може створювати енергії джетів та часові шкали еволюції, що дуже добре узгоджуються з даними, що спостерігаються», — сказав він.
Що означає це відкриття для астрономії?
Професорка Дай наголошує на великому значенні дослідження: «Жваве обговорення серед міжнародних команд, кожна з яких має свої конкуруючі моделі для пояснення цієї події, лише підкреслює її величезну наукову цінність».
«Місією Einstein Probe є захоплення непередбачуваних та екстремальних перехідних явищ у Всесвіті, — сказав професор Веймін Юань з Національної астрономічної обсерваторії Китаю, головний науковець місії Einstein Probe. — Відкриття EP250702a повністю демонструє нашу здатність бути першими у фіксації найекстремальніших моментів Всесвіту та ще більше підтверджує здатність Китаю робити вирішальний внесок у міжнародні астрономічні дослідження».
Якщо це врешті-решт підтвердиться, ця подія забезпечить перші чіткі, прямі докази того, що чорна діра середньої маси розриває білого карлика й утворює релятивістський струмінь. Таке відкриття могло б пролити світло на давно очікувану, але досі невловиму популяцію чорних дір проміжної маси та відкрити нові можливості для дослідження їхнього зростання, кінцевої еволюції компактних зір і розвитку багатомесенджерної астрономії.
За матеріалами phys.org
