Зонд Einstein — это небольшой космический телескоп, созданный КНР и работающий в рентгеновском диапазоне. 2 июля он зафиксировал невероятно интенсивное событие. Сейчас ученые считают, что это был белый карлик, который разрывала на части черная дыра.
Необычный источник рентгеновского излучения
2 июля 2025 года управляемый Китаем космический телескоп Einstein Probe (EP) обнаружил чрезвычайно яркий источник рентгеновского излучения, чья яркость быстро изменялась во время рутинного обзора неба. Необычный характер сигнала сразу выделил его среди типичных космических объектов и побудил к оперативным дополнительным наблюдениям телескопами по всему миру.
Исследование координировалось Научным центром EP Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC) с участием многочисленных исследовательских учреждений Китая и других стран. Астрофизики с кафедры физики Гонконгского университета (HKU), которые являются членами научной команды Einstein Probe, работали вместе с более широкой группой сотрудников над интерпретацией события, выдвигая предположение, что она может обозначать момент, когда черная дыра промежуточной массы разрывает и поглощает.
В случае подтверждения информации, это будет первое наблюдаемое свидетельство такого экстремального процесса «питания» черной дыры.
Космическое событие, нарушившее обычный порядок
Это открытие стало возможным благодаря двум уникальным и взаимодополняющим рентгеновским инструментам EP. Во время планового обзора неба 2 июля 2025 года Телескоп широкого поля X-ray (WXT), использующий передовую оптику «лобстеровый глаз» с микропорами и обеспечивающий большое поле зрения с высокой чувствительностью, зафиксировал переходный рентгеновский источник с принудительной вариабельностью, который позже был обозначен как 250702B). Почти одновременно космический гамма-телескоп Ферми NASA зарегистрировал серию гамма-всплесков из той же области неба.
Значение этого события стало ясно только после того, как ученые изучили предыдущие наблюдения WXT. Телескоп уже зафиксировал длительное рентгеновское излучение с точно этого места примерно за день до появления гамма-всплесков — последовательность, которую редко наблюдают в высокоэнергетических космических взрывах. Приблизительно через 15 часов после начального сигнала источник взорвался серией интенсивных рентгеновских вспышек, достигнув пиковой светимости около 3×10⁴⁹ эрг/с и став одной из самых ярких мгновенных вспышек, когда-либо зафиксированных во Вселенной.
Комбинированные наблюдения за событием
Благодаря точным координатам, предоставленным WXT, несколько крупных телескопов во всем мире оперативно провели наблюдение, успешно определив небесный объект в разных длинах волн и подтвердив его местонахождение в окрестностях далекой галактики. Впоследствии к работе присоединился другой инструмент EP — Телескоп для дальнейших рентгеновских наблюдений (FXT), который продолжил мониторинг и отслеживал стремительную эволюцию источника. Примерно за 20 дней его яркость уменьшилась более чем в сто тысяч раз, а спектр рентгеновского излучения сместился от высоких энергий («твердого») к более низким («мягкого»).
Объединив данные с EP с последующими наблюдениями во всем электромагнитном спектре, ученые обнаружили, что EP250702a проявлял ряд необычных особенностей, которые существующие модели не могли полностью объяснить. Его рентгеновское излучение появилось еще до гамма-всплеска, было чрезвычайно ярким и эволюционировало исключительно быстро. К тому же событие произошло на окраинах галактики-хозяина, а не в ее центре, что редко встречается среди известных высокоэнергетических космических явлений. Среди многих рассмотренных теоретических сценариев одно объяснение в конце концов выделялось: черная дыра промежуточной массы, разрывающая белый карлик.
Астрофизики объясняют свою модель
Команда Гонконгского университета сыграла важную роль в интерпретации данных и теоретическом моделировании, что привело к определению основного физического механизма явления. Исследовательская группа профессора Лисинь Дай из кафедры физики и Гонконгского института астрономии и астрофизики (HKIAA) при HKU предоставила решающее теоретическое обоснование, которое направило внимание именно на эту модель. Как соавтор, она объяснила: «Модель взаимодействия белого карлика с черной дырой промежуточной массы наиболее естественно объясняет его стремительную эволюцию и экстремальную энергетическую отдачу».
Доктор Цзинхун Чэнь, соавтор статьи и постдокторант кафедры физики Гонконгского университета (HKU), провел подробные моделирования для анализа этой модели. «Наши компьютерные симуляции показывают, что сочетание приливных сил черной дыры средней массы с чрезвычайной плотностью белого карлика может создавать энергии джетов и временные шкалы эволюции, очень хорошо согласующиеся с наблюдаемыми данными», — сказал он.
Что означает это открытие для астрономии?
Профессор Дай отмечает большое значение исследования: «Быстрое обсуждение среди международных команд, каждая из которых имеет свои конкурирующие модели для объяснения этого события, только подчеркивает его огромную научную ценность».
«Миссия Einstein Probe заключается в фиксации непредсказуемых и экстремальных переходных явлений во Вселенной, — сказал профессор Вэймин Юань из Национальной астрономической обсерватории Китая, главный научный сотрудник миссии Einstein Probe. — Открытие EP250702a полностью демонстрирует нашу способность быть первыми в фиксации самых экстремальных моментов Вселенной и еще больше подтверждает способность Китая вносить решающий вклад в международные астрономические исследования».
Если это в конечном итоге подтвердится, это событие предоставит первые четкие, прямые доказательства того, что черная дыра средней массы разрывает белого карлика и образует релятивистскую струю. Такое открытие могло бы пролить свет на давно ожидаемую, но до сих пор неуловимую популяцию черных дыр промежуточной массы и открыть новые возможности для исследования их роста, конечной эволюции компактных звезд и развития многомессенджерной астрономии.
По материалам phys.org
