Останній дзвінок «пожираної» зірки. Досліджено спалах з периферії чорної діри

Торік астрономи спостерігали рідкісний спалах світла від зірки, яку розриває надмасивна чорна діра. Це був приклад явища, відомого як припливний розрив, який ще не спостерігався ближче до Землі, ніж цього разу. Це сталося за 215 мільйонів світлових років від нашої планети і було детально вивчено — також за участю польських дослідників. Результати нещодавно були опубліковані в Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства.

Особливий момент, коли гігантська чорна діра «розриває» зірку, спостерігався за допомогою телескопів Європейської південної обсерваторії (ESO) та інших організацій по всьому світу. "Ідея про те, що чорна діра засмоктує сусідню зірку, звучить як наукова фантастика, але саме це відбувається під час явища припливного руйнування", — описує Метт Ніколл, викладач і стажист Королівського астрономічного товариства в Університеті Бірмінгема, Великобританія, і провідний автор дослідження. Тим не менше, явища припливного порушення події припливного руйнування), в якому зірка переживає т. зв "спагетіфікація" спагеттізація) і витягнуті через чорну діру рідкісні і не завжди легкі для вивчення.

Група вчених, до якої входили також польські дослідники, взяла до своєї майстерні дані спостережень з телескопів ESO: Дуже великий телескоп (VLT) та Телескоп нових технологій (NTT). Їхні дзеркала були сфокусовані на нещодавно виявленому спалаху світла, поміченому торік біля надмасивної чорної діри, щоб точно дослідити, що сталося, коли зірку з’їв такий «монстр». Згідно з повідомленням Астрономічної обсерваторії Варшавського університету, до відкриття беруть участь місцеві астрономи: д-р Маріуш Громадзкі, Нада Іганець та проф. доктор хаб. Лукаш Вижиковський, який брав участь у спектроскопічних спостереженнях та їх розробці.

Теоретично астрономи знають, що може статися. "Коли нещасна зірка блукає занадто близько до надмасивної чорної діри в галактичному центрі, надзвичайне гравітаційне тяжіння розірве зірку на тонкі струмені речовини", — пояснює інший автор дослідження Томас Веверс з ESO, стажист із Сантьяго, який був присутній в Інституті астрономії (Кембриджський університет — Великобританія) на момент роботи. Оскільки деякі нитки зоряного матеріалу потрапляють у чорну діру в процесі «спагетіфікації», виділяється яскравий сплеск енергії, який астрономи на Землі можуть виявити.

До цього часу вчені мали проблеми з вивченням такої спалаху, незважаючи на те, що вона сильна і яскрава, оскільки її часто затуляє щільний наростаючий пил. Лише зараз астрономи змогли "пролити світло" на походження цієї завіси.

"Ми виявили, що якщо чорна діра поглине зірку, може відбутися масовий викид матеріалу, який закриває погляд", — пояснює Саманта Оутс, також з Бірмінгемського університету. Це пов’язано з тим, що енергія, що виділяється, коли чорна діра «з’їдає» зоряний матеріал, витісняє залишки зоряної речовини з системи.

Відкриття стало можливим, оскільки явище порушення припливів і відпливів AT2019qiz, яке вивчала команда, було виявлено незабаром після того, як зірку розірвали на шматки. "Оскільки ми захопили його на ранній стадії, ми могли фактично побачити хмару пилу та сміття, що пливли, коли чорна діра викидала масовий відтік речовини зі швидкістю до 10 000 км / с", — говорить Кейт Олександр, співробітник НАСА Ейнштейна з Північно-Західного університету (США). « Цей унікальний загляд крізь завісу дав першу можливість визначити походження затемнювального матеріалу та відстежити в реальному часі, як він оточує чорну діру '', — відзначили дослідники.

зображення
Зображення: ESO, IAU та Sky & Telescope [eso.org]

Дослідницька група проводила спостереження за AT2019qiz у спіральній галактиці в сузір'ї Ерідану протягом шестимісячного періоду, коли яскравість спалаху зростала, а потім зменшувалася. "Кілька досліджень неба виявили викиди від нового явища припливного руйнування дуже швидко після зруйнування зірки", — пояснює Веверс. "Ми відразу спрямували різні наземні та космічні телескопи в цьому напрямку, щоб побачити, як виробляється світло", — додає він.

У наступні місяці було здійснено багаторазові спостереження за цим явищем за допомогою таких інструментів, як X-shooter та EFOSC2, на телескопах VLT та NTT, розташованих у Чилі. Швидкі та всебічні спостереження в ультрафіолетовому, оптичному, рентгенівському та радіодіапазонах вперше виявили прямий зв’язок між речовиною, що виходить із зірки, і яскравим спалахом, випромінюваним чорною дірою, що поглинається. "Спостереження показали, що зірка мала приблизно таку ж масу, як наше Сонце, і що вона втратила приблизно половину від жахливої ​​чорної діри, яка, у свою чергу, в мільйони разів масивніша", — пояснює Ніколл, який також є запрошеним вченим в Единбурзькому університеті.

Ці дослідження допомагають краще зрозуміти надмасивні чорні діри та поведінку речовини в екстремальному гравітаційному середовищі навколо неї. Дослідницька група каже, що AT2019qiz може навіть діяти як "камінь Розетти" для інтерпретації майбутніх спостережень за явищами припливного руйнування. Надзвичайно великий телескоп (ESO), за яким ESO планує почати спостереження цього десятиліття, дозволить вченим виявляти ще слабші та швидше розвиваються явища припливних та припливних явищ, щоб розкрити більше фізики чорних дір.

Джерело: ESO

Facebook Comments