Это первый транзиент подобного типа и новый способ поиска чёрных дыр, которых до сих пор не удавалось обнаружить напрямую
Радиосигнал от разрыва звезды чёрной дырой оказался в сотню раз ярче обычных сверхновых и пролил свет на один из самых загадочных классов объектов во Вселенной.
Китайская группа астрономов зарегистрировала вспышку AT2019ijn в ядре карликовой галактики на расстоянии около миллиарда световых лет (красное смещение z = 0,2729 ± 0,0001). Результаты описаны в The Astrophysical Journal Letters.
Оптические обзоры зафиксировали яркий всплеск — он нарастал до пика чуть более пяти дней, достигая абсолютной видимой яркости g = −21,1. Такая скорость нарастания и цвет делали событие похожим на быстрые голубые оптические транзиенты, однако затухание шло значительно медленнее типичных аналогов на протяжении более месяца, а температура излучения оставалась необычно высокой — порядка 15 000–16 000 K.
Когда астрономы обратились к радионаблюдениям, картина оказалась совсем иной: радиоизлучение росло на протяжении двух лет и достигло пика на 641-й день после оптического обнаружения. Его мощность в трёхгерцовом диапазоне составила (2,0 ± 0,1) × 1031 эрг/с/Гц — как минимум на два порядка выше, чем у других радиоярких быстрых голубых оптических транзиентов и сверхновых на аналогичных этапах эволюции, хотя по характеристикам это событие было сопоставимо с изученными приливными разрушениями.
Чтобы раскрыть механизм события, исследователи объединили данные американского радиотелескопа NSF VLA национального научного фонда США, индийского Гигантского Метроволнового Радиотелескопа (Giant Metrewave Radio Telescope) и австралийского телескопа ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder). Совместная работа разных радиоинструментов позволила проследить эволюцию всплеска во времени и проверить различные модели его происхождения.
Источник вспышки, по мнению команды, — приливное разрушение (TDE): звезда, оказавшаяся слишком близко к чёрной дыре, была раздавлена её гравитацией. Основным объяснением исключительной яркости радиоизлучения выступает релятивистский джет — узкий поток вещества, летящий почти со скоростью света, — направленный под углом около 40° вбок от Земли. Из-за этой ориентации джета оптический сигнал показался слабее, чем он был на самом деле, тогда как радиоволны, распространяющиеся шире, дали наблюдателям совершенно иную картину, с ярко выраженным поздним пиком.
Масса задействованной чёрной дыры, оценённая примерно в несколько десятков тысяч масс Солнца, относит её к редчайшему классу промежуточной массы. Такие объекты долгое время оставались практически невидимыми: сверхмассивные чёрные дыры обнаруживаются по влиянию на целые галактики — по взаимодействию в двойных системах, но оставались в «слепой зоне» наблюдений, напрямую их изучать крайне сложно.
Открытие показывает, что многие экстремальные события с чёрными дырами остаются незамеченными, когда наблюдения прекращаются сразу после оптической вспышки и не доходят до радиодиапазона. Систематические радио-обзоры способны обнаруживать подобные транзиенты в большом количестве, что откроет путь к статистическому изучению промежуточных чёрных дыр и описанию класса релятивистских оптических транзиентов.
