До сих пор почти все подобные вспышки — специалисты называют их события приливного разрушения звезды (TDE) — наблюдались в плотных ядрах галактик, где сосредоточены центральные сверхмассивные черные дыры. Однако объект под обозначением AT2024tvd оказался ярким исключением — звезда была уничтожена черной дырой, которая находится примерно в 2600 световых годах от галактического центра.
Эта черная дыра, масса которой составляет около миллиона масс Солнца, скрывалась во внешних областях галактического балджа — сферического уплотнения из звезд в центре галактики, и выдала себя лишь в момент «спагеттификации» звезды — явления, при котором под действием мощнейшей гравитации черной дыры звезда вытягивается в тонкую нить и разрушается. Свечение, которое сопровождало это явление, было зафиксировано множеством телескопов, в том числе, космическим телескопом «Хаббл», рентгеновской обсерваторией «Чандра» и радиотелескопом VLA.
Обнаружить это событие удалось благодаря установке Zwicky Transient Facility (ZTF), которая предназначена для поиска кратковременных ярких вспышек на небе. С 2018 года ZTF обнаружила около сотни TDE, но все они происходили в ядрах галактик. Увиденное учеными явление, по словам автора исследования Юхан Яо, стало первым зафиксированным TDE, которое спровоцировала черная дыра вне центра галактики.
Астрономы давно предполагали, что галактики могут содержать не одну, а несколько черных дыр, особенно если они возникли в результате слияния двух галактик. Однако такие вторичные черные дыры крайне сложно обнаружить, так как в обычных условиях они не проявляют себя. Только при их взаимодействии со звездами или газом появляются вспышки света, которые позволяют идентифицировать их местоположение.
Вероятнее всего, «блуждающая» черная дыра появилась вследствие слияния галактик в древности. Вторичная черная дыра может быть остатком ядра меньшей галактики, и либо постепенно приближается к слиянию с центральной черной дырой, либо двигается по орбите вокруг нее. Также не исключено, что обе черные дыры являются результатом взаимодействия в системе из трех черных дыр. Такие конфигурации очень неустойчивы, поэтому одну из дыр могло в результате выбросить из центра на окраину галактики.
Интерес к таким объектам особенно высок на фоне подготовки космической миссии LISA (Laser Interferometer Space Antenna, лазерный интерферометр для космических антенн), запуск которой ожидается в следующем десятилетии. Этот аппарат будет фиксировать гравитационные волны от слияния сверхмассивных черных дыр, включая такие, как AT2024tvd. В отличие от наземных детекторов, например, LIGO, чувствительных к объектам средней массы, LISA нацелен именно на события с участием черных дыр в миллионы солнечных масс.
Открытие AT2024tvd может стать началом новой эпохи в изучении блуждающих черных дыр. Астрономы разрабатывают алгоритмы, которые позволят эффективно отличать приливные разрушения от других вспышек, например, от взрывов сверхновых, по их спектру и устойчивому голубому цвету. Появление подобных методик позволит обнаружить целые популяции таких объектов, благодаря чему ученые смогут узнать больше о частоте слияний галактик, времени их эволюции и формировании сверхмассивных черных дыр, доминирующих в центрах самых крупных галактик.
Ранее телескоп «Хаббл» нашел блуждающую по галактике гигантскую черную дыру.
