Как черная дыра методично засасывает звезду

Чёрные дыры сильно нагревают притягиваемое вещество из-за трения в аккреционном диске. Такие процессы в виде рентгеновских вспышек от черных дыр регулярно наблюдаются с Земли. Но что происходит совсем нечасто, так это вспышки, извергаемые с регулярностью часового механизма.

О загадочном поведении одной из сверхмассивных дыр в центре галактики в 250 миллионах световых лет от нас сообщалось в 2019 году. Рентгеновская вспышка от нее нарастала каждые 9 часов.

Астроном Эндрю Кинг из колледжа Лестера в Великобритании обнаружил возможный спусковой механизм этого явления — безжизненную звезду, которая имела неосторожность столкнуться с черной дырой.

«Этот белый карлик застрял на эллиптической орбите рядом с черной дырой, вращаясь вокруг нее каждые 9 часов. На самом близком расстоянии, примерно в 15 раз превышающем радиус горизонта событий черной дыры, газ уносится от звезды в аккреционный диск, испуская рентгеновские лучи», — Эндрю Кинг.

Каждый раз во время сближения звезда теряет определенное количество материала, который и фиксируют в виде рентгеновской вспышки два космических телескопа: XMM-Newton, созданный Европейским Космическим Агентством совместно с NASA и Chandra X-ray Observatory — рентгеновская обсерватория NASA.

Эта черная дыра служит ядром галактики, известной как GSN 069, и она довольно легкая, если сравнивать со сверхмассивными черными дырами — всего в 400 000 раз массивнее Солнца. Согласно модели Кинга, звезда сблизилась с черной дырой будучи красным гигантом, но быстро потеряла внешние слои. В результате этого ее эволюция ускорилась, и она превратилась в белый карлик — мертвое ядро, остающееся после того, как звезда исчерпала свое ядерное топливо.

Кинг также смог ограничить предел массы звезды, основываясь на величине рентгеновских вспышек и нашем понимании вспышек, которые возникают в результате массопереноса черной дыры, а также орбиты звезды. Он подсчитал, что белый карлик примерно на 21% массивнее Солнца.

Удалось предсказать и будущее звезды. По его словам, ее ждет неминуемая гибель, но вовсе не так скоро, как можно было ожидать. Окончательно звезда лишится всего своего материала, отдав его черной дыре в течение нескольких миллиардов лет.

«Это будет обременительная попытка сбежать, но выхода нет. Черная пропасть будет съедать ее все медленнее, но никоим образом не прекратит это делать», — заключает Кинг.