Приливні руйнування зірок (tidal disruption events, TDE) — явище, коли зірка підходить надто близько до надмасивної чорної діри і розривається приливними силами. Такі спалахи традиційно шукають у центрах галактик, бо саме там ховаються найбільш масивні чорні діри. Нова робота команди під керівництвом Robert Stein описує виняток: TDE 2025abcr спалахнув не в ядрі галактики, а на її околиці.

Це перший подібний випадок, зафіксований в оптичному діапазоні. Відкриття підтверджує ідею, що деякі чорні діри "блукають" галактиками поза межами ядра — можливо, як залишки минулих злиттів галактик.

Класифікатор шукає TDE не в центрі галактики

Традиційно пошук TDE базується на припущенні: спалах має відбуватися точно в ядрі галактики, бо там перебуває надмасивна чорна діра. Команда розробила спеціальну "позаядерну" (off-nuclear) версію алгоритму машинного навчання tdescore, який аналізує криві блиску нових транзієнтів огляду ZTF (Zwicky Transient Facility). Цей інструмент дозволив відшукати спалах, розташований на помітній відстані від центру галактики-господаря — там, де класичні пошукові алгоритми TDE навіть не працювали.

Подальші спостереження підтвердили: 2025abcr належить до типу TDE-H+He — у спектрі видно лінії водню і гелію, характерні для зруйнованих зірок цього класу.

Дві надмасивні чорні діри в одній системі

Спалах стався за 9.5 кутової секунди від ядра масивної галактики, що відповідає проєкційній відстані 9.3 тисячі парсеків (кілопарсек, кпк). Сама галактика-господар доволі масивна: її зоряна маса оцінюється у 10^11.18 мас Сонця, а в її центрі ховається чорна діра масою приблизно 10^8.82 мас Сонця — типова надмасивна чорна діра для галактики такого розміру.

Але зірку зруйнувала не вона. За оцінками, отриманими зі співвідношень масштабування пікової світності спалаху, відповідальна чорна діра важить лише близько 10^6.09 мас Сонця — у сотні разів менше за центральну. Це означає: у галактиці одночасно існують дві чорні діри дуже різних мас, і одна з них перебуває далеко за межами ядра.

Викинута чорна діра чи уламок карликової галактики

Автори пропонують два можливих пояснення походження цієї "блукаючої" чорної діри. Перше: вона могла бути динамічно викинута з ядра галактики внаслідок гравітаційної взаємодії під час минулого злиття галактик. Друге: чорна діра може перебувати в центрі дуже тьмяної карликової галактики-супутника, яку приливні сили масивнішого сусіда поступово розривають під час незначного злиття (minor merger).

Відрізнити ці два сценарії складно вже зараз, але майбутні спостереження здатні дати відповідь.

Late-time observations of TDE 2025abcr could confirm the origin of this apparent 'wandering' black hole.Robert Stein та співавтори

Якщо навколо місця спалаху вдасться виявити слабке зоряне населення — залишки карликової галактики, це підтвердить другий сценарій. Якщо ж такого населення немає, найімовірніше пояснення — викинута чорна діра, що дрейфує сама по собі в просторі галактики-господаря.

Скільки таких подій побачить Rubin

За наявними даними частота сильно зміщених TDE (з проєкційною відстанню від ядра щонайменше 3 кпк) не перевищує 10% від частоти ядерних TDE. Це означає, що подібні події рідкісні, але не унікальні.

Автори роблять оптимістичний прогноз: обсерваторія Vera C. Rubin, яка щойно розпочала масштабний огляд неба, зможе фіксувати десятки подібних джерел щороку з достатньою роздільною здатністю, щоб надійно визначити зміщення відносно ядра галактики-господаря. Це відкриває шлях до систематичного пошуку блукаючих чорних дір по всьому небу, а не лише поодиноких випадкових знахідок, як 2025abcr.