Астрономы наблюдали, как черная дыра разорвала звезду, но на удивление мало что было съедено

Что происходит, когда звезда подходит слишком близко к сверхмассивной черной дыре? Очевидная история заключается в том, что его засасывает, и его больше никогда не увидишь. Часть его материала перегревается по пути внутрь, и это испускает огромное количество радиации — обычно рентгеновских лучей. Это не неправильное объяснение, оно просто неполное.

В этой истории есть нечто большее, спасибо группе астрономов из Калифорнийского университета в Беркли. Они использовали специализированный спектрограф в Ликской обсерватории для изучения приливного разрушения. Именно там звезда столкнулась с черной дырой. То, что они обнаружили, было удивительным.

Наблюдение за тем, как обреченная звезда уносится прочь

В галактиках обнаружены сверхмассивные черные дыры во всей Вселенной. Когда звезда приближается к ней, происходят странные вещи. Гравитационное притяжение разрывает звезду на части и растягивает часть ее материала в процессе, называемом «спагеттификацией».

Недавние исследования приливных разрушений предполагают, что происходят и другие вещи. Например, сильные ветры, дующие от места происшествия, отправляют часть материала обреченной звезды в космос. Это все часть ее странности.

«Одна из самых безумных вещей, которые может сделать сверхмассивная черная дыра, — это разорвать звезду своими огромными приливными силами», — сказал член команды Венбин Лу, доцент кафедры астрономии Калифорнийского университета в Беркли. .

«Эти звездные приливные разрушения — один из очень немногих способов, с помощью которых астрономы узнают о существовании сверхмассивных черных дыр в центрах галактик и измеряют их свойства. событий, астрономы до сих пор не понимают сложных процессов после приливного разрушения».

Вот почему так важно изучать настоящую звезду в момент ее гибели. Группа из Беркли нацелилась на ту, которая подошла слишком близко к черной дыре, во время события под названием «AT2019qiz».

Катастрофа произошла примерно в 215 миллионах световых лет от Земли в спиральной галактике в созвездии Эридана. . Когда звезда по спирали врезалась в аккреционный диск, она разорвалась на куски.

Затем произошло нечто совершенно неожиданное. И потребовалось особое усилие, чтобы увидеть это.

Поляризованный взгляд на действие

После события разрушения выглядел довольно ярко в оптическом свете, члены команды решили изучить его в поляризованном свете, чтобы лучше понять, что происходит. Поляризованные световые волны распространяются в одной плоскости, что снижает интенсивность света. (Этот же принцип используется в поляризованных солнцезащитных очках для уменьшения бликов.)

В этом случае использование поляризованного света позволило команде увидеть последствия разрушения звезды. Обычно они этого не видят. Основываясь на наблюдениях за другими подобными событиями, они также не увидели ожидаемого количества рентгеновских лучей. Итак, что происходит?

Для AT2019qiz спектрополяриметрические наблюдения показали, что большая часть материала звезды так и не попала в голодную пасть черной дыры. Некоторые размазались по пространству. Однако сильные ветры от черной дыры также создали сферически-симметричное высокоскоростное облако оставшегося звездного материала. Команда разогнала его до скорости около 10 000 километров в секунду. Это облако определенно преподнесло некоторые сюрпризы.

«Впервые кто-либо определил форму газового облака вокруг звезды, подвергшейся приливной спагеттизации», — сказал Алекс Филиппенко, профессор астрономии Калифорнийского университета в Беркли и член исследовательской группы. Исследовательская группа.

Измельченная звезда дает подсказки к похожим событиям

Этот уникальный взгляд на разрушение звезды объясняет, почему астрономы не видели большого количества высокоэнергетического рентгеновского излучения от этого и других подобных событий приливного разрушения. Сильные ветры создали облако, и оно блокирует большую часть высокоэнергетического излучения от разрушения.

«Люди видели и другие свидетельства того, что ветер исходит от этих событий», — сказал Кошор Патра, исследователь. аспирант и ведущий автор исследования.

«Я думаю, что это исследование поляризации определенно делает это свидетельство более убедительным в том смысле, что вы не сможете получить сферическую геометрию без достаточного количества ветра. Интересно Дело в том, что значительная часть вещества звезды, которая движется по спирали внутрь, в конце концов не попадает в черную дыру, а выдувается из черной дыры.»

Что дальше?

Использование поляризованного света дает важный инструмент для изучения того, что происходит, когда другие звезды сталкиваются со сверхмассивными черными дырами. Это также дает астрономам доступ к событиям в аккреционном диске черной дыры. Это непростая задача.

«Эти события разрушения настолько далеки, что вы не можете их реально разрешить, поэтому вы не можете изучить геометрию события или структуру этих взрывов», — Филиппенко. указал. «Но изучение поляризованного света на самом деле помогает нам получить некоторую информацию о распределении вещества в этом взрыве или, в данном случае, о том, как формируется газ и, возможно, аккреционный диск вокруг этой черной дыры».

Поляризованный свет от этих типов ярких «извержений» является ценным инструментом для картирования этих событий. В конечном счете, такие наблюдения могут помочь построить «томографическую» картину события приливного разрушения по мере его развития, даже если оно происходит в далекой-далекой галактике.

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today . Прочтите исходную статью.