Астрономы обнаружили самое далекое из зафиксированных к настоящему времени событие приливного разрушения (TDE), которое происходит, когда сверхмассивная черная дыра разрушает и поглощает приблизившуюся к ней звезду — это произошло на расстоянии 8,4 миллиарда световых лет от Земли. Результаты наблюдений опубликованы в журнале Nature.
TDE обнаруживаются как всплески электромагнитного излучения, происходящие при высвобождении большого количества энергии. Это позволяет исследователям изучать механизмы аккреции вещества сверхмассивными черными дырами, которые в редких случаях запускают релятивистские джеты — струи плазмы, перемещающиеся с околосветовой скоростью.
11 февраля 2022 года в ходе астрономического обзора Zwicky Transient Facility, проводимого Паломарской обсерватории в Калифорнии, был выявлен транзиент AT2022cmc — быстро затухающий источник излучения. Были проведены наблюдения того же участка неба на других длинах волн, в том числе в рентгеновском, субмиллиметровом и радиодиапазоне, что подтвердило наличие яркого источника, соответствующего TDE, вызванному сверхмассивной черной дырой.
Особенностью источника стало то, что кривая быстро затухающего красного излучения вышла через несколько дней на плато синего излучения. Это объясняется двумя механизмами: релятивистскими джетами и аккрецией вещества разрушенной звезды на черную дыру. Струи тормозились окружающей средой, заполненной водородом, в результате чего возникла прямая и обратная ударные волны, которые ускорила электроны до околосветовых скоростей и заставила их производить синхротронное излучение, видимое на многих длинах волн. Медленно угасающее синее и УФ-излучение возникло из-за выбросов вещества, когда ударные волны пересекли аккреционный диск.
Ученые пришли к выводу, что сама вспышка AT2022cmc стала хорошо заметной благодаря тому, что релятивистская струя была направлена в сторону Земли. Это делает событие приливного разрушения самым дальним струйным TDE, обнаруженным до сих пор, и единственным, у которого можно было наблюдать сложную оптическую кривую блеска.