ЗВЕЗДА, РАЗОРВАННАЯ НА ЗАРЕ ВСЕЛЕННОЙ

Когда звезда подходит слишком близко к массивной чёрной дыре, приливные силы разрывают её. Часть её газа падает обратно на чёрную дыру и светится месяцами или годами: это событие приливного разрушения (tidal disruption event). Такие вспышки выдают чёрные дыры, которые иначе остались бы скрытыми, а заодно и окружение, в котором они живут.

В очень молодой Вселенной поймать такое событие трудно. Против астрономов работает само время: на красном смещении 7,19 события разворачиваются, если смотреть с Земли, в 8,19 раза медленнее, так что за двухлетней вспышкой приходится наблюдать больше десяти лет. До сих пор спектроскопически подтверждённые приливные разрушения ограничивались красным смещением около 1,2. Поиск среди 531 известного квазара с красным смещением больше 5,3 выявил лишь небольшие колебания блеска, меньше примерно 0,2 звёздной величины.

Квазар, который потускнел

Сэйдзи Фудзимото из Университета Торонто и 43 его коллеги из Европы, Северной Америки, Азии и Австралии нашли своё событие случайно. Сравнивая новые снимки поля GOODS-North, сделанные космическим телескопом «Джеймс Уэбб», с архивными снимками «Хаббла», они заметили, что GNz7q стал слабее примерно на одну звёздную величину.

GNz7q — необычный квазар на красном смещении 7,19, то есть, согласно статье, примерно через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Его чёрная дыра весит около 30 миллионов солнц и поглощает вещество быстрее обычного «эддингтоновского» предела. Он находится в компактной пыльной галактике, которая образует около 330 солнечных масс звёзд в год.

GNz7q на снимке «Хаббла» 2012 года (вверху, звёздная величина 23,12) и «Уэбба» 2025 года (внизу, звёздная величина 24,27). — Рисунок 1, Fujimoto et al. (2026), arXiv:2609.30441.

Двадцать лет архивов

Команда собрала все снимки, какие смогла найти: Subaru (2006), «Спитцер» (2004–2016), «Хаббл» (2012–2013) и «Уэбб» (с 2023 по 2026 год), а также два спектра «Уэбба», полученные с интервалом в год. Четыре соседних источника, измеренные тем же способом, не показали сравнимых изменений, что исключает артефакт калибровки.

Примерно с 2012 по 2025 год все полосы от 1 до 5 микрон тускнеют одновременно, причём сильнее на более коротких длинах волн. По собственному времени квазара свет быстро вырос, а затем упал примерно на 1,1 звёздной величины в ультрафиолете приблизительно за два года — примерно втрое. Так сильно меняется блеск лишь примерно у 0,1% квазаров.

Не сверхновая и не мерцание

Модель с быстрым ростом и спадом по закону t^−5/3 — классическим предсказанием для газа, падающего обратно после приливного разрушения, — описывает все кривые блеска. Она даёт пиковую температуру около 14 000 К, пиковую мощность около 3 × 10⁴⁵ эрг в секунду и полную излучённую энергию около 1,5 × 10⁵³ эрг.

Альтернативы не проходят. Даже медленно угасающая сверхъяркая сверхновая тускнеет слишком быстро и в десять раз не дотягивает по энергии. Случайное мерцание квазара воспроизводит такое плавное согласованное угасание менее чем в одной из 100 000 симуляций.

Пиковая светимость известных транзиентов — приливных разрушений, сверхъярких и обычных сверхновых, экстремальных ядерных транзиентов — в зависимости от красного смещения. Вспышка GNz7q (красная звезда) намного дальше остальных и входит в число самых ярких. — Рисунок 4, Fujimoto et al. (2026), arXiv:2609.30441.

Жертва и эхо

Судя по выделившейся энергии, разорванная звезда имела массу не меньше нескольких солнечных. На то же указывает и размер чёрной дыры: чтобы разорваться за пределами горизонта событий, звезда должна была иметь массу около 3 солнечных или больше — это короткоживущая звезда спектрального класса B, естественная для галактики, где звёзды рождаются так быстро.

Камера среднего инфракрасного диапазона «Уэбба» добавляет вторую улику: пыль с температурой около 1500 К — температурой, при которой пылинки испаряются, — светится примерно в половине парсека от чёрной дыры. Это похоже на эхо: пыль, нагретая вспышкой, светится после неё. Очень широкая линия водорода, смещённая примерно на 2500 км/с, тоже согласуется с газом, взбудораженным этим событием.

Что могут показать следующие обзоры

Авторы полагают, что условия были идеальными: относительно лёгкая чёрная дыра в ядре, переполненном молодыми звёздами. Широкие обзоры телескопов Roman и Euclid, а ближе к дому — LSST, могли бы найти ещё много таких событий. Для подтверждения всё ещё нужны более долгие наблюдения, а модель пыли опирается на три инфракрасные точки, полученные в одну эпоху. Если вспышка не была приливным разрушением, отмечается в статье, альтернативы оказались бы не менее необычайными: сверхновая, не относящаяся ни к одному известному классу, или молодой квазар, который за два года изменил свою ультрафиолетовую яркость втрое.