Чёрная дыра поглощает звезду изнутри, вызывая мощный выброс гамма-излучения

Астрономы зафиксировали необычный гамма-всплеск, который может быть результатом погружения черной дыры в звезду и её последующего «пожирания». Это событие длилось рекордные семь часов и обладает характеристиками, исключающими другие сценарии, такие как слияние нейтронных звезд.

Гамма-всплески, впервые обнаруженные в 1990-х годах спутниками-шпионами США, являются одними из самых энергетически мощных явлений во Вселенной. Первоначально считалось, что их источником может быть либо коллапс массивных звезд, либо слияние нейтронных звезд. Коллапс звезды происходит, когда её ядро коллапсирует в черную дыру, а часть вещества внешних слоев образует аккреционный диск. Магнитные поля направляют это вещество, создавая мощные струи плазмы, выбрасываемые от полюсов черной дыры. Эти струи, двигаясь со скоростью, близкой к скорости света, производят короткие пучки гамма-лучей. Слияние нейтронных звезд происходит, когда два светила теряют энергию в виде гравитационных волн перед столкновением, что приводит к взрыву, называемому «килоновой», и выбросу мощных струй гамма-лучей.

Большинство обнаруженных гамма-всплесков длительностью в несколько секунд или минут связаны со слиянием нейтронных звезд, в то время как более редкие и длительные всплески объясняются коллапсарами. Однако гамма-всплеск GRB 250702B, зафиксированный 2 июля этого года, не соответствует ни одному из известных сценариев.

В статье, опубликованной на платформе arXiv, международная группа исследователей выдвигает гипотезу, что источником GRB 250702B является черная дыра, погружающаяся в ядро звезды. Данные, полученные монитором гамма-всплесков Fermi (Fermi-GBM) NASA и рентгеновским телескопом широкого поля Einstein Probe (EP), а также российским гамма-спектрометром КОНУС-ВИНД, указывают на общую продолжительность всплеска около 25 000 секунд, что является рекордом.

Кроме того, команда обнаружила необычно высокий пик энергии и минимальное время переменности около одной секунды, что позволяет оценить массу объекта. Эти характеристики не соответствуют ни одной из предложенных моделей, включая модель коллапсара, которая не может объяснить такую продолжительность явления. Рентгеновские двойные системы, магнитары и слияние нейтронных звезд также не могут объяснить этот всплеск.

Наиболее вероятным сценарием, по мнению исследователей, является «модель слияния гелия», при которой черная дыра скромных размеров погружается в коллапсирующую звезду, разрушая её изнутри. Звезда, истощая топливо, расширяется, сжигая последние запасы гелия и водорода, что нарушает орбиту её компаньона – черной дыры, вызывая её падение в звезду. Внутри звезды черная дыра «пожирает» её ядро, накапливая гелий в аккреционном диске, который производит мощные магнитные поля и генерирует гамма-всплеск.

Команда надеется наблюдать другие подобные явления, чтобы подтвердить свою гипотезу, используя телескоп Веры Рубин и его обзор LSST.