Международная команда астрономов зафиксировала формирование аккреционного диска и высокоэнергетической рентгеновской короны у сверхмассивной чёрной дыры. Процесс аккреции длился два года вместо предполагаемых для таких массивных объектов нескольких тысячелетий.
Исследователи наблюдали за чёрной дырой, обнаруженной в 2018 году в галактике на расстоянии 860 миллионов световых лет от Солнечной системы. Тогда астрономы зафиксировали вспышку приливного разрушения при столкновении чёрной дыры со звездой размером с Солнце. Событие назвали TDE AT2018fyk.
При приближении к горизонту событий звезду разрывает на части и вытягивает в узкие длинные полоски. Газ движется по орбите чёрной дыры, в результате чего образуется аккреционный диск и потоки вещества, выбрасываемые из оси вращения (джеты). По мере сокращения притока материала из раскалённого добела облака частиц формируется корона, после чего чёрная дыра постепенно переходит в состояние покоя. Описанный процесс приращения массы называется аккрецией.
У небольших чёрных дыр (10 масс Солнца) аккреция занимает до нескольких месяцев. Предполагалось, что у сверхмассивных чёрных дыр (от 105 масс Солнца) это явление протекает медленнее, вплоть до тысячелетий.
Обнаруженная в 2018 году сверхмассивная чёрная дыра сформировала вокруг себя аккреционный диск шириной 12 миллиардов километров и раскалённую корону менее чем за два года. Это говорит о том, что в случае с приливным разрушением звёзд поглощение материала у небольших и сверхмассивных чёрных дыр проходит с незначительной разницей во времени.
Это второе в истории наблюдение, в процессе которого учёные зафиксировали формирование короны от начала до конца. Большинство наблюдений заключается в изучении уже сформировавшихся корон и не ясно, как они появляются. Зафиксированное событие указывает на прямую связь с приливным разрушением.
Команда исследователей собирала данные в течение двух лет, используя рентгеновские космические телескопы XMM-Newton, рентгеновскую обсерваторию Чандра, прибор для рентгеновского мониторинга Найсер на борту МКС, обсерваторию Swift и радиотелескопы в Австралии.
Результаты наблюдений опубликованы в статье «Rapid Accretion State Transitions following the Tidal Disruption Event AT2018fyk» в журнале The Astrophysical Journal DOI: 10.3847/1538-4357/abf5e2.
