Впервые за много лет астрономам удалось зафиксировать редкое космическое явление — черную дыру средней массы, которая активно поглощает звезду. Это открытие совершили две обсерватории NASA: космический телескоп «Хаббл» и рентгеновская обсерватория «Чандра».
Объект под названием HLX-1 был обнаружен на расстоянии около 450 млн световых лет от Земли в галактике NGC 6099, расположенной в созвездии Геркулеса. Внимание исследователей привлекли неожиданно яркие вспышки рентгеновского излучения. Именно так обычно проявляют себя черные дыры, когда поглощают материю звезды, которая приблизилась слишком близко.
Что такое черная дыра средней массы
В отличие от сверхмассивных черных дыр или малых черных дыр, черные дыры средней массы (IMBH) остаются почти невидимыми. Их масса обычно колеблется от сотен до сотен тысяч солнечных. Из-за их редкости и «молчаливости» такие черные дыры крайне сложно обнаружить.
Именно поэтому HLX-1 имеет особую ценность. Она — редкий представитель этого типа, к тому же расположенный не в центре галактики, а на ее периферии. Это бросает вызов традиционным представлениям о том, где должны находиться подобные объекты.
Как звезда превращается в «ужин»
Когда звезда приближается к черной дыре средней массы, ее гравитация буквально разрывает звезду на части. Материя светила формирует вокруг черной дыры раскаленный аккреционный диск (воронку из космической пыли и газа, которая крутится вокруг черной дыры, постепенно «кормя» ее новой материей). Эта воронка излучает интенсивные рентгеновские лучи, и именно это позволяет ученым увидеть подобные объекты и изучить их физику.
Последние наблюдения показали, что в 2012 году HLX-1 достигла пика активности, став в 100 раз ярче в рентгеновском спектре, чем в 2009-м. С тех пор ее свечение постепенно угасало и к 2023 году почти исчезло.
Сейчас команду исследователей под руководством И-Чи Чанга из Национального университета Цин Хуа в Тайване интересует главный вопрос: было ли это событие единичным случаем, когда звезда уничтожилась полностью, или это был длительный процесс, связанный с нестабильным газовым диском?
Чтобы получить ответ, астрономы продолжают наблюдать за HLX-1, ища новые вспышки и изменения в излучении.
Почему это открытие важно
Это открытие имеет важное значение для понимания эволюции черных дыр. Оно подтверждает теорию, что черные дыры средней массы могут быть промежуточным звеном между малыми и сверхмассивными черными дырами. Они, возможно, сливаются друг с другом во время столкновений галактик, постепенно наращивая массу и формируя гигантов, которых ученые наблюдают в центрах галактик.
Однако открытия телескопа им. Джеймса Вебба свидетельствуют, что некоторые сверхмассивные черные дыры могли образоваться напрямую из гигантских облаков газа, минуя этап средней массы. Это означает, что существует несколько сценариев их формирования.
HLX-1 поможет выяснить, какой из этих путей доминирует, или имеют ли они комбинированную природу. Благодаря новым наблюдениям астрономы приближаются к ответу на один из главных вопросов космологии: как рождаются самые большие объекты во Вселенной.
