Черная дыра уничтожила массивную звезду в рекордном взрыве

Астрономы впервые наблюдали, как черная дыра разрушила массивную звезду, вызвав взрыв, который превзошел все ранее зафиксированные случаи коллапса звезд. Событие, получившее официальное название AT2024wpp и прозвище Whippet, выделило энергию, эквивалентную 400 миллиардам Солнц, что значительно превышает мощность типичной сверхновой.

Исследователи считают, что мощный выброс начался, когда массивная звезда приблизилась к черной дыре. Гравитация черной дыры растянула и разорвала звезду, часть ее вещества образовала сверхгорячий диск вокруг дыры. Вещество, закручиваясь внутрь, испускало интенсивное рентгеновское излучение и создавалось сильное газовое ветровое течение, взаимодействующее с газом, который звезда сбросила до окончательного разрушения.

Дэниел Перли, доцент астрофизики Ливерпульского университета Джона Мурса и ведущий автор исследования, описал открытие на ежегодной конференции Американского астрономического общества: «Мы обнаружили, что черная дыра сливается с массивной звездой-компаньоном, разрывая ее на диск, который питает черную дыру. Это редкое и впечатляющее явление».

Особенности рекордного космического взрыва

Ранее астрономы фиксировали случаи разрушения звезд черными дырами, известные как события приливного разрушения. Однако Whippet выделяется масштабом, скоростью и яркостью. Он принадлежит к редкому классу Luminous Fast Blue Optical Transients (LFBOTs), которые ярко светятся в синем и ультрафиолетовом диапазонах и затухают быстрее обычных сверхновых.

Анна Хо, ассистент профессора астрономии Корнеллского университета и соавтор исследования, заметила Whippet вскоре после того, как его свет достиг Земли, с помощью обсерватории Zwicky Transient Facility в Калифорнии. В течение суток телескоп Ливерпуля на Канарских островах и спутник NASA Swift подтвердили интенсивно синий цвет объекта и рентгеновское излучение.

Измерения расстояния, выполненные Р. Майклом Ричем из UCLA и Ю-Дзин Цинем из Caltech, показали, что энергия взрыва слишком велика для обычной сверхновой. Экстремальная температура и быстрая эволюция указывали на разрыв и поглощение звезды черной дырой.

«Хотя мы и предполагали природу события, оно оказалось поразительным», — отметил Перли. «Энергия была в несколько раз больше, чем у подобных явлений, и превосходила все известные взрывы, вызванные коллапсом звезды».

«Эти события не только помогают выявлять черные дыры, но и позволяют понять, где они возникают, как формируются и растут, а также физику этих процессов», — добавил он.

Шоковые волны и последние моменты звезды

Whippet позволил астрономам увидеть то, что обычно скрыто — газ вокруг умирающей звезды. Волна удара распространялась со скоростью около одной пятой скорости света, сталкиваясь с плотным веществом, прежде чем примерно через полгода внезапно затухла. Ученые считают, что это произошло, когда волна достигла внешней границы пузыря, образованного газом, сброшенным звездой до финального столкновения.

Окружающий газ превратил процесс питания черной дыры в яркое явление. Диск вокруг дыры испускал рентгеновские лучи и мощный газовый «ветер», который сталкивался с ранее выброшенным звездным материалом. Это столкновение вызвало видимое в первые дни синее и ультрафиолетовое свечение, а затем радио- и миллиметровые сигналы.

Необычные химические следы и загадка

Одним из самых загадочных аспектов стали почти полное отсутствие узнаваемых химических признаков в ранних наблюдениях с обсерваторий Keck, Magellan и Very Large Telescope. Позже появились слабые признаки водорода и гелия. Гелий двигался со скоростью более 6000 километров в секунду в сторону Земли, что указывает на выживание некоторой плотной структуры после взрыва.

Исследователи предполагают, что это может быть поток вещества, вытянутый из ядра звезды при разрыве черной дырой. Более спекулятивная версия — что другой объект в системе, возможно третья звезда, подвергся воздействию частиц и рентгеновского излучения от черной дыры.

Исследование опубликовано под названием «AT 2024wpp: an extremely luminous fast ultraviolet transient powered by accretion onto a black hole» в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 10 апреля 2026 года.