|
Одно из самых редких событий с черными дырами
|
|
|
|
Группа астрономов из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле наблюдала чрезвычайно редкую «блуждающую» черную дыру, расположенную в десятках тысяч световых лет от центра своей галактики. Это открытие может изменить представление ученых о том, как массивные черные дыры движутся во Вселенной после столкновений галактик. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
Открытие связано с мощной космической вспышкой, известной как событие приливного разрушения (TDE), которое происходит, когда звезда слишком близко приближается к массивной черной дыре и с силой разрывается гравитацией. События приливного разрушения в любой точке галактики редки, происходят в среднем раз в 100 000 лет. Хотя астрономы выявили более сотни таких событий за последнее десятилетие, почти все они были обнаружены в центрах галактик, где, как ожидают ученые, находятся самые большие черные дыры. Но это недавно обнаруженное событие, получившее название TDE 2025abcr, было иным.
|
|
Вспышка вдали от дома
|
|
|
|
Исследователи обнаружили вспышку примерно в 30 000 световых годах от центра массивной близлежащей галактики — это самое большое расстояние, когда-либо наблюдавшееся для оптически обнаруженного события приливного разрушения.
|
|
|
|
|
|
|
«Почти каждое событие приливного разрушения, которое мы когда-либо наблюдали, происходило в центре галактики, именно там, где мы ожидаем найти самые большие черные дыры», — сказал Джонатан Карни, соавтор статьи и аспирант по физике и астрономии в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилле. «Событие приливного разрушения, которое мы обнаружили, произошло в десятках тысяч световых лет от центра, выявив массивную черную дыру в месте, где мы обычно не ожидали бы ее найти. Мы знаем, что блуждающие черные дыры существуют в массивных галактиках, но их трудно изучать, потому что, за исключением случаев, когда они ненадолго разрушают звезду, они не излучают свет».
|
|
|
|
Черная дыра, ответственная за вспышку, по оценкам, примерно в миллион раз превышает массу Солнца. Исследователи полагают, что она могла остаться после слияния двух галактик в далеком прошлом или, возможно, быть выброшена наружу в результате гравитационного взаимодействия с другими черными дырами вблизи центра галактики.
|
|
|
|
Поскольку сами черные дыры не излучают свет, астрономы полагаются на редкие события, такие как приливные землетрясения (TDE), чтобы обнаружить их существование.
|
|
Искусственный интеллект помог обнаружить сигнал
|
|
|
|
«Эти события, по сути, являются космическими рекламными щитами», — сказал Игорь Андреони, доцент кафедры физики и астрономии Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле. «Они позволяют нам находить черные дыры, которые в противном случае оставались бы совершенно невидимыми. Улавливая эти события в момент их возникновения, мы можем изучать, как массивные черные дыры поглощают материал разрушенной звезды».
|
|
|
|
Открытие стало возможным отчасти благодаря искусственному интеллекту. Исследователи использовали инструмент классификации ИИ под названием tdescore, разработанный Робертом Стейном в Университете Мэриленда и Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, для сканирования огромных объемов данных телескопа и выявления перспективных кандидатов на роль объектов, подверженных приливным землетрясениям.
|
|
|
|
«Это событие было определено как сильный кандидат на приливное разрушение с помощью классификатора на основе искусственного интеллекта, специально адаптированного для поиска событий приливного разрушения вдали от центров галактик», — сказал Акаш Анумарлапуди, научный сотрудник в области физики и астрономии в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилле. «Отказавшись от предположения, что такие события происходят только в центре галактики, мы смогли обнаружить черную дыру, которая в противном случае могла бы остаться незамеченной. По мере того, как астрономия вступает в эру «больших данных», инструменты искусственного интеллекта, подобные этому, будут становиться все более важными в наших исследованиях редких астрономических событий в Северной Каролине».
|
|
Наземные телескопы открывают путь
|
|
|
|
После того, как событие было отмечено, команда из Северной Каролины подтвердила его природу, используя Южный астрофизический исследовательский телескоп (SOAR) в Чили, 4,1-метровый телескоп, в создании которого участвовал Университет Северной Каролины и который продолжает эксплуатироваться в рамках международного консорциума.
|
|
|
|
«Мы подтвердили природу этого события, используя телескоп SOAR в Чили, одним из основателей которого является Университет Северной Каролины», — сказал Бенджамин К. Кайзер, научный сотрудник в области физики и астрономии в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилле. «SOAR позволяет нам быстро отслеживать эти кратковременные астрономические явления и дает Университету Северной Каролины возможность изучать их большое количество по мере ввода в эксплуатацию телескопов следующего поколения, таких как Rubin, Roman и собственный телескоп Университета Северной Каролины Argus Array».
|
|
|
|
Исследователи говорят, что TDE 2025abcr предоставляет первые убедительные доказательства того, что астрономы могут надежно обнаруживать блуждающие черные дыры с помощью наземных телескопов видимого света, открывая двери для совершенно новых исследований того, как черные дыры формируются, растут и движутся в галактиках. Ожидается, что благодаря телескопам нового поколения, таким как обсерватория Веры К. Рубин, созданная Национальным научным фондом и Министерством энергетики США, и разработанная и построенная Университетом Северной Каролины в Чапел-Хилле, астрономы смогут обнаруживать не десятки, а сотни, приливных разрушений в год в относительно близкой Вселенной, а сотни, если не тысячи, таких событий в год на гораздо больших расстояниях.
|
|
|
|
Помимо того, что исследования помогают ученым понять природу черных дыр, они также проливают свет на жизненные циклы звезд и галактик, а также на экстремальные физические явления Вселенной. События приливного разрушения высвобождают огромное количество энергии и помогают астрономам изучать гравитационные силы и материю в условиях, которые невозможно воссоздать на Земле.
|
|
|
|
Источник
|
