В далекой галактике звезда, обращаясь вокруг массивной центральной черной дыры, приближается к ненасытному гиганту на слишком близкое расстояние и тот разрывает ее на куски. Но прежде чем отправиться ему в пасть, она издает последний вопль — сполох света, что медленным эхом расходится по галактике.

Астрономы на Земле уловили этот слабый зов и с его помощью составили карту ядра галактики, из которого он изошел.

Это не научно-фантастический сценарий. Группа астрономов действительна обнаружила одно из таких редких и драматических событий, прочесывая данные SDSS (Sloan Digital Sky Survey) минувшим декабрем. Подробности их наблюдений опубликованы в майском выпуске Astrophysical Journal Letters.

Группа до сих пор отслеживает «легкое эхо», и впервые в истории имеется возможность наблюдать подобное событие в деталях, что позволяет астрономам «зондировать различные регионы галактики», по выражению руководителя исследования Стефани Комоссы из Института внеземной физики им. Макса Планка.

 

Художественный образ светового эхо высокоэнергетической вспышки из черной дыры. Когда черная дыра, находящаяся в ядре галактики, разрушает звезду, остатки звезды неизбежно притягиваются и поглощаются черной дырой. Это внезапной увеличение коэффициента аккреции приводит к резкому выбросу ультрафиолетового и рентгеновского света, поскольку газ из разрушенной звезды нагревается до очень высокой температуры. Высокоэнергетическая радиация блуждает по ядру галактики и освещает окружающую материю, в результате чего становится возможным прозондировать те регионы галактики, которые в противном случае были бы недоступны для наблюдения. MPE/ESA

 

Легкое эхо, курсирующее в данный момент по галактике SDSSJ0952+2143, скорее всего появилось по вышеописанному сценарию, со следующими уточнениями:

Одна из звезд, обращающихся вокруг центральной черной дыры галактики скорее всего отклонилась от курса (возможно, взаимодействие с другой звездой подтолкнуло ее на «роковую орбиту», как выразилась Комосса). Со временем притяжение черной дыры порвало бы звезду в клочья, но перед тем, как звездный материал затянуло в диск аккреции, он исторг вспышку высокоэнергетической радиации.

Комосса уподобляет неожиданный выплеск света тлеющему костру, резко вспыхнувшему от вброса сушняка.

Как костер озарит своим внезапным светом сидящих вокруг людей и деревья на заднем плане, так и вспышка радиации озаряет области галактики, ударяясь о них,  только колоссальность галактики делает эффект отложенным во времени.

Обычно установить детали галактического ядра очень непросто, поскольку постоянный газо-пылевой диск аккреции вокруг черной дыры освещает все одновременно.

«Но эффект светового эхо высвечивает части галактики на время и… в разное время. Это просто здорово, если хочешь составить план различных компонентов ядра», — Комосса.

Различные части галактики, такие как молекулярный тор (закручивающаяся газо-пылевая структура, заволакивающая черную дыру и ее диск аккреции) имеют «отпечатки пальцев» атомов в своих газах, и изучая сильные изменение, к которым приводит световое эхо в этих отпечатках, астрономы могут сказать, через какую часть галактики это эхо прошло. Затем, замерив, какое время потребовалось световому эхо, чтобы пересечь этот регион, ученые могут вычислить его размеры.

Световое эхо, за которым наблюдают Комосса и ее группа, началось, по всей видимости, в 2004 году, когда телескоп SDSS проводил плановую съемку и спектральные замеры радиации в этой и тысячах других галактик.