Китайские ученые-астрономы и их зарубежные партнеры объявили об обнаружении светового явления AT2019ijn, которое впервые ассоциируется с мощным выбросом энергии от черной дыры средней массы в малой галактике.

Запись события была сделана 31 мая 2019 года при помощи установки ZTF. Максимальная интенсивность света в g-диапазоне, равная −21,05 по абсолютной шкале, произошла через 5,26 дней после начала вспышки и нарастала в течение 3,7 дня. Вместо ожидаемого быстрого затухания, источник сохранял голубой цвет (g – r = -0,13) более четырех десятков суток, а период уменьшения яркости составлял 46,3 дня — значительно больше обычных 12 дней для ярких синих транзиентов. Температура поверхности оставалась выше 15 000 кельвинов даже спустя полтора месяца после достижения пика.

Радиоизлучение предоставило совершенно иную информацию. AT2019ijn не был зарегистрирован в радиодиапазоне ни во время обзора FIRST, проведенного почти двадцать пять лет назад, ни в первом этапе наблюдений VLASS за более чем год до оптической вспышки. Однако через 412 дня после открытия система VLASS выявила источник сигнала, который продолжал усиливаться. Максимальная интенсивность была достигнута только на 641-й день. ³¹ Интенсивность радиосигнала в момент пика составила 2 × 10 эрг/с/Гц, что более чем в сто раз превышает показатели любого известного объекта типа FBOT (быстрый оптический транзиент) или сверхновой на схожих этапах развития.

Сопоставление информации, полученной с помощью VLA, ASKAP и uGMRT, свидетельствует о том, что радиоизлучение возникает в результате синхротронного процесса внутри ударной волны, возникающей при взаимодействии струи вещества с межзвёздным окружением.

Результаты моделирования послесвечения указывают на наличие струи, обладающей изотропной кинетической энергией 6,9 × 10 ⁵⁴ эрг, раскрывающейся под углом в 7,5° и видимой под углом в 38,9° относительно оси. Другими словами, направление струи было отклонено от нашей планеты, а начальное излучение подавлялось из-за релятивистского эффекта биминга (из-за высокой скорости движения струя оставалась невидимой), и наблюдаемый пик соответствует моменту замедления расширения излучения в конус нашего обзора.

Энергия, высвобожденная при этом событии, исключает возможность возникновения обычной сверхновой или магнетара, если только не предположить чрезвычайно узкую фокусировку потока вещества — значительно более жесткую, чем наблюдается обычно. Анализ изменения оптического блеска наиболее точно соответствует сценарию разрыва звезды гравитационным воздействием черной дыры массой около 0,22 солнечных масс под действием объекта с массой 5,12 ± 0,31 Солнц, что практически идентично ожидаемой массе на основе соотношения между массой галактики и массой центральной чёрной дыры: родительская система AT2019ijn представляет собой карликовую галактику со звёздной популяцией в количестве 2 × 10 ⁸ Масса объекта составляет примерно десять процентов от массы Солнца, а его металличность – около десяти процентов солнечной.

Впервые зафиксирован одновременный выброс вещества в виде струи из кандидата в чёрную дыру промежуточного размера как в видимом свете, так и на радиоволнах. Ранее подобные струи наблюдались либо у сверхмассивных черных дыр (Sw J1644+57), либо лишь один раз в оптическом диапазоне – при событии AT2022cmc, где струя была направлена прямо к Земле. Изучение явления AT2019ijn продемонстрировало способ обнаружения подобных объектов посредством радио наблюдений с некоторой задержкой по отношению к пику видимого света. Исследователи отмечают, что многие события, которые обычно относят к быстро угасающим вспышкам (FBOT), могли остаться незамеченными в обзорах, если наблюдения прекращаются сразу после оптического спада и не продолжаются до появления радиосигнала.