В чём причина мощных космических вспышек, которые повторяются каждые 114 дней

Каждые 114 дней в галактике, удаленной на 570 миллионов световых лет от Земли, происходит грандиозное световое представление. Астрономы уже 6 лет следят за этим загадочным явлением и только недавно смогли дать ему объяснение.

В первый раз вспышка была зафиксирована в 2014 году сетью из двадцати быстродействующих автоматических телескопов ASAS-SN. Тогда астрономы предположили, что ее причиной был взрыв сверхновой. В такой момент звезда увеличивает свою яркость на несколько порядков, при этом происходит выброс огромного количества вещества из внешней оболочки светила, а на месте звезды образуется либо черная дыра, либо компактное космическое тело, называемое нейтронной звездой.

Хотя звезда может взорваться сверхновой только один раз, учёные с удивительной регулярностью продолжали наблюдать мощные вспышки в той же области космического пространства.

Изучая это уникальное явление, исследователи во главе с Анной Пейн из Гавайского университета в Маноа пришли к выводу, что вспышки исходят от звезды, которую поглощает черная дыра. Только этот процесс происходит не постоянно, а по частям, с перерывами.

Как такое возможно?

Звезда в самом сердце спиральной галактики ESO 253-G003 вращается вокруг сверхмассивной черной дыры в созвездии Живописца. Раз в 114 дней она оказывается к ней так близко, что черная дыра «вырывает» часть вещества из внешней оболочки звезды. Астрономы наблюдают вспышки, когда звездное вещество падает в черную дыру, .

По словам астронома Бенджамин Шеппи, звезда приближается к черной дыре, но недостаточно близко, чтобы влететь в нее. Из-за того, что у звезды очень вытянутая орбита, черная дыра поглощает только часть звезды. Затем звезда удаляется по эллиптической орбите, чтобы позже вернуться к своему «истязателю».

Как это происходит, видно на анимации:

Из-за регулярности вспышек астрономы дали звезде прозвище Old Faithful («старый служака») — в честь одного из самых известных гейзеров на Земле, расположенного в Йеллоустонском национальном парке.

«Это самая предсказуемая повторяющаяся вспышка, которую мы когда-либо наблюдали в ядре галактики. Это дает нам уникальную возможность подробно изучить этот галактический гейзер», — сказала руководитель исследования Анна Пейн.

Последняя вспышка была зафиксирована астрономами 26 декабря 2020 года. Следующие будут в апреле и августе. Однако неясно, сколько времени понадобится черной дыре, чтобы полностью поглотить звезду.

Статья об исследовании в архиве публикаций научных статей arXiv.org: https://arxiv.org/pdf/2009.03321v1