Обнаружена блуждающая черная дыра, разрывающая звезду. Что скрывают данные телескопов?

Космические обсерватории Hubble и Chandra стали свидетелями редкого события: черная дыра средней массы, скрывающаяся в гало галактики NGC 6099, нарушила орбиту звезды-спутника. Однако природа их взаимодействия остается загадкой из-за противоречивых рентгеновских данных.

Промежуточное звено в эволюции черных дыр
Черные дыры делятся на три класса:

• Звездные (массой до 100 солнц), рождающиеся после взрывов сверхновых.
• Сверхмассивные (миллионы и миллиарды солнечных масс), скрывающиеся в центрах галактик.
• Промежуточные (от сотен до 100 000 солнц), которые долгое время оставались неуловимыми.

«Они — ключевое недостающее звено в эволюции черных дыр», — поясняет И-Чи Чанг из Национального университета Цинхуа (Тайвань).

Рентгеновский сигнал из глубины космоса
В 2009 году Chandra зафиксировала аномальные рентгеновские лучи в 40 000 световых лет от центра галактики NGC 6099, расположенной в 453 миллионах световых лет от Земли. Источник HLX-1, температура которого достигала 3 млн °C, указал на приливное разрушение звезды. Однако последующие наблюдения XMM-Newton в 2023 году показали резкое снижение яркости, что породило вопросы.

Две версии звездной катастрофы

1. Звезда-путешественница. Черная дыра, окруженная остатками карликовой галактики, периодически «обдирает» звезду, находящуюся на вытянутой орбите. Пик 2012 года — момент максимального сближения, а спад 2023-го — удаление звезды.
2. Посмертный танец. Звезда полностью разрушена, а рентгеновское излучение возникло при столкновении потоков её вещества, образовавших аккреционный диск. Угасание свечения связано с поглощением материала черной дырой.

Почему это важно?
Промежуточные черные дыры могут быть «кирпичиками» для сверхмассивных гигантов. «Если нам повезет, мы найдем другие свободно плавающие черные дыры, вспыхивающие при разрушении звезд», — говорит Роберто Сориа из Национального института астрофизики Италии. Статистика таких событий раскроет, как галактики «растут», поглощая меньших соседей.

Будущее наблюдений
К сожалению, узкие поля зрения Hubble и Chandra ограничивают поиски. Но с запуском обсерватории Vera C. Rubin в 2024 году, которая за 10 лет просканирует все небо, шансы вырастут. Её данные позволят оперативно направлять телескопы на новые вспышки, проливая свет на тайны «космических изгоев».

Ученые подчеркивают, что HLX-1 — один из немногих подтвержденных кандидатов в черные дыры средней массы. Его изучение может перевернуть представления о формировании галактик. Например, если окажется, что такие объекты часто встречаются в гало, это подтвердит теорию иерархического роста структур Вселенной через слияния. Кроме того, анализ спектров остатков звезды поможет уточнить пределы массы, при которых черные дыры способны вызывать приливные разрушения.