Космический телескоп TESS впервые подробно наблюдал в оптическом диапазоне начальный этап вспышки рентгеновской двойной системы с черной дырой, раскрывая механизм старта аккреции и неизбежной гибели «слабого звена».
Астрономы впервые детально исследовали начальную стадию вспышки редкой рентгеновской двойной системы с черной дырой с помощью космического телескопа TESS. Собранные данные позволили отслеживать, как начинается резкое увеличение излучения, и уточнить механизм запуска аккреции вещества на компактный объект. Исследование опубликовано на портале arXiv.
Объект AT2019wey относится к классу рентгеновских двойных систем, где обычная звезда теряет вещество, которое падает на черную дыру и нагревается до экстремальных температур. Обычно такие вспышки регистрируются в рентгеновском диапазоне, но в данном случае телескоп TESS случайно зафиксировал оптическое увеличение яркости почти с самого начала события. Это обеспечило наблюдения с временным разрешением около 30 минут — рекордно детализированные данные для подобных объектов и событий.
Помимо обсерватории TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), основной целью которой является поиск транзитных экзопланет, событие также фиксировалось телескопами ZTF и ATLAS, а также рентгеновским телескопом MAXI на борту МКС. Данные из различных источников позволили авторам исследования составить более полную картину грандиозного космического явления. Звезде, которую поглощает (или уже поглотила) черная дыра, можно лишь посочувствовать.
Как начинается вспышка черной дыры
Анализ световой кривой продемонстрировал постепенное усиление яркости, которое хорошо описывается степенной зависимостью с коэффициентом 0,74. Ученые точно определили момент начала вспышки и выяснили, что оптическое усиление началось после слабого рентгеновского усиления, зафиксированного другими инструментами. Это указывает на сложную структуру аккреционного диска и медленное развитие нестабильности, приводящей к вспышке.
Исследователи искали периодические колебания, которые могли бы указывать на вращение диска или наличие джетов, но значительных сигналов не обнаружили. Это ограничивает потенциальные модели формирования вспышки и геометрию системы.
В чем значение открытия
Рентгеновские двойные системы считаются удаленными лабораториями экстремальной физики. Они помогают изучить поведение вещества в сильном гравитационном поле и процессы формирования релятивистских джетов. Обычно такие объекты обнаруживаются уже после начала вспышки, из-за чего механизм ее запуска остается не до конца понятным. Новые данные TESS позволяют наблюдать процесс практически «с нуля».