Несколько лет назад учёные зафиксировали необычное поведение чёрной дыры GSN 069, расположенной в центре одноимённой галактики в 250 миллионах световых лет от Земли. В ходе дальнейшего исследования астрономы обнаружили пленницу чёрной дыры – необычную звезду, которая каким-то чудом пережила роковую встречу с пожирателем материи.

Как правило, чёрные дыры не слишком церемонятся с окружающей их материей, заглатывая её настолько яростно, что вещество разогревается до невероятных температур и испускает интенсивное свечение. Особенно крупные «обеды» чёрных дыр сопровождаются массивными вспышками рентгеновского излучения, которые регистрируют наземные и орбитальные обсерватории. В 2019 году аппаратура одной из обсерваторий зафиксировала источник рентгеновского излучения в далёкой галактике GSN 069. Внимание исследователей привлёк тот факт, что вспышки излучения повторялись точно каждые 9 часов.

Ядром этой галактики является чёрная дыра GSN 069 – довольно лёгкая по мерам сверхмассивных чёрных дыр: всего 400 тысяч солнечных масс. Впрочем, сравнительно малые габариты нисколько не мешают активному поглощению окружающего пространства, которое проявляется в наличии яркого аккреционного диска. Согласно модели астронома Эндрю Кинга из Лестерского университета, чёрная дыра GSN 069 занималась своими делами, когда её гравитация ухватила звезду, подобравшуюся слишком близко. Жертвой чёрной дыры оказался красный гигант – звезда солнечного типа на позднем этапе эволюции.

 Учёные считают, что при близком контакте чёрная дыра лишила звезду неустойчивых внешних оболочек, ускорив процесс естественной эволюции и превратив красного гиганта в белого карлика. Белый карлик – это вырожденное гелиевое ядро звезды солнечного типа: внутри него не происходит термоядерных реакций, а слабая светимость поддерживается остаточной тепловой энергией. По какой-то причине чёрная дыра не поглотила звезду, и белый карлик надёжно обосновался на её орбите. Исходя из периодичности вспышек рентгеновского излучения, полный оборот вокруг орбиты чёрной дыры звезда совершает за 9 часов. Когда расстояние между чёрной дырой и белым карликом становится минимальным (примерно 15 радиусов горизонта событий) происходит вспышка – переход газов из ядра звезды в аккреционный диск.

Согласно расчётам астрономов, масса белого карлика составляет около 0,21 солнечной массы. Исходя из параметров взаимодействия между наблюдаемыми объектами, чёрная дыра продолжит понемногу пожирать звезду на протяжении миллиардов и даже триллионов лет – всё медленнее и медленнее. При этом белый карлик будет одновременно увеличиваться в размерах и терять плотность, пока его масса не достигнет уровня планетарной. Не исключено, что в конце концов он превратится в некое подобие газового гиганта, но ему никогда не удастся сбежать из плена чёрной дыры. По мнению профессора Кинга, данный пример захвата в плен красного гиганта с последующим его превращением в белого карлика или даже в планету является одним из немногих и наиболее действенных способов роста для небольших чёрных дыр вроде GSN 069.