Свръхмасивните черни дупки не са придирчиви по отношение на менюто си. Те си седят спокойно в центъра на галактиките, но ако материалът се доближи твърде много до тях, ще го изядат. Звездите също са били разрушавани и изяждани, когато са дръзвали да се озоват в района. Сега изследователите съобщават, че са уловили свръхмасивна черна дупка в процес на изяждане на бяло джудже, последния етап от еволюцията на звезди като нашето Слънце. Същевременно обаче бялото джудже не се отказва без борба.

От 2011 г. насам астрономите наблюдават отблизо свръхмасивната черна дупка 1ES 1927+654. През 2018 г. обектът се променя драматично: короната от рентгенови лъчи, която обгражда черната дупка, изчезва напълно - но странностите тепърва предстоят.

До 2021 г. короната и обичайното излъчване изглеждат възстановени, само че през 2022 г. XMM-Newton забеляза странни колебания на рентгеновите лъчи. С периоди, вариращи между 400 и 1000 секунди, рентгеновото излъчване се увеличава и намалява с около 10 процента. Това са така наречените квазипериодични осцилации и те са много трудни за наблюдение при свръхмасивните черни дупки.

„Това беше първата ни индикация, че се случва нещо странно“, казва в изявлението си водещият автор Меган Мастерсън, дипломиран изследовател в Масачузетския технологичен институт.

Най-доброто обяснение за тези осцилации е наличието на обект в акреционния диск около черната дупка. Материалът в диска и масивният обект са обречени да бъдат погълнати. С приближаването на обекта към черната дупка честотата на осцилациите се увеличава.

Според изчисленията вероятният обект е бяло джудже с маса около 10 процента от тази на Слънцето. В първите дни то се движи с около една трета от скоростта на светлината, като завършва орбита от 100 милиона километра (61 милиона мили) само за 18 минути.

Белите джуджета са плътни, но в това отношение свръхмасивните черни дупки ги превъзхождат Взаимодействието между тях освобождава енергия под формата на гравитационни вълни, които в крайна сметка ще принудят бялото джудже да се сблъска с черната дупка. Благодарение на промените в осцилациите екипът успява да прецени кога бялото джудже е обречено да бъде изядено: 4 януари 2024 г.

„Никога досега в кариерата си не съм успявала да направя толкова точно предсказание“, добавя Ерин Кара от Масачузетския технологичен институт и научен ръководител на Меган.

Някой трябва да е забравил да каже на бялото джудже, защото през март 2024 г. то все още обикаля около черната дупка - сега дори по-бързо, като прави една обиколка само за 7 минути. Плътността на бялото джудже може би му дава предимство, то не се нарушава лесно от черна дупка с тегло около един милион пъти по-голямо от масата на Слънцето.

Все пак наблюденията на рентгеновите лъчи през последната година не са логични. Цялата система оспорва това, което смятаме, че се случва около черната дупка, което означава, че ни липсват някои части от пъзела. Възможно е да има различни конфигурации, така че излъчваните гравитационни вълни да не са такива, каквито са оценките на екипа. Или може би рентгеновите осцилации не се дължат изцяло на масивния обект.

Добрата новина е, че има начин да се провери правилната хипотеза. Лошата е, че трябва да изчакаме до стартирането на мисията LISA след десетилетие. Това ще бъде космическа обсерватория за гравитационни вълни и екипът е уверен, че гравитационните вълни, излъчвани от тази система, са в правилния честотен диапазон за LISA.

„Това, което научих от този източник, е да не преставаме да го наблюдаваме, защото вероятно ще ни научи на нещо ново“, казва Мастерсън пред MIT News. „Следващата стъпка е просто да държим очите си отворени.“

Статията е приета за публикуване в списание Nature и може да бъде намерена в хранилището за предпечат arXiv. Изследването беше представено на 245-ата среща на Американското астрономическо общество.

Източник: IFLScience