Астрономы стали свидетелями поглощения звезды черной дырой

Астрономы стали свидетелями поглощения звезды черной дырой

Эффектно яркая вспышка света произошла от нас на расстоянии более 700 миллионов световых лет.

Излученный из сердца галактики, это был предсмертный электромагнитный крик звезды, когда она была разорвана и частично поглощена черной дырой, примерно в 5 миллионов раз превышающей массу Солнца — и новый анализ показал, что она претерпела довольно сильные изменения, или процесс «спагеттификации».

Это происходит, когда звезда приближается слишком близко к черной дыре, и приливная сила ее гравитационного поля так сильно тянет звезду, что в конечном итоге она разрывается на части — событие приливного разрушения.

Когда звезда разрывается на части, некоторые из образовавшихся в результате обломков «спагетируются», превращаясь в длинную тонкую нить материи, немного похожую на спагетти-лапшу, которая сворачивается в тонкую нить, которая попадает в черную дыру.

Мы можем обнаружить этот процесс, потому что он испускает яркую вспышку света, вызванную гравитационным и фрикционным воздействиями в аккреционном диске вокруг черной дыры. Этот свет постепенно гаснет по мере истощения материала.

Как раз такое событие было обнаружено в апреле 2019 года, объектом Цвикки, который изучает небо в поисках переходных событий. Рассматриваемое событие, позже названное AT2019dsg, было необычно ярким в рентгеновских, ультрафиолетовых, оптических и радиоволнах.

Внутренний край аккреционного диска, ближайший к черной дыре, является самой горячей частью диска и поэтому излучает — рентгеновские лучи. То, что мы вообще можем обнаружить рентгеновские лучи, означает, что мы смотрим на полюс сверхмассивной черной дыры — в противном случае он был бы закрыт внешними областями аккреционного диска.

Представьте себе пончик боком. Вы не видите дыру, правда?

Конечно, мы и раньше видели рентгеновское излучение при приливных разрушениях, но в AT2019dsg было совсем другое. Международная группа астрономов во главе с Джакомо Канниццаро и Питером Йонкером из Нидерландского института космических исследований изучила электромагнитный выход и обнаружила линии поглощения.

Когда астрономы получают изображения света, если этот свет прошел через что-то, что замедляет или блокирует некоторые длины волн, например, газ или пыль, это будет отображаться в виде темных линий в спектре.

Они появляются в самых разных местах, но полюсов сверхмассивных черных дыр среди них обычно нет. Аккреционные диски обычно вращаются вокруг экваториальной области — вы знаете, как кольца Сатурна .

Вариация и ширина этих линий поглощения тоже были странными. Наблюдаемая конфигурация, казалось, предполагала наличие нескольких нитей материала, похожих на клубок веревки.

Это, в свою очередь, наводило на мысль, что что-то было обернуто вокруг черной дыры под необычным углом, например, спагеттифицированные волокна разрушенной приливом звезды, возможно, отброшенные от основной массы звездного мусора.

«Когда звезда разрушается, обломки могут образовывать сильно самогравитирующие потоки», — написали исследователи в своей статье.

То, что мы можем видеть, — это линии поглощения, вызванные такими потоками, где различные орбитальные движения и прогнозируемые скорости этих разных потоков вызывают изменение ширины линий.

Если интерпретация спагеттификации окажется верной, мы впервые получим реальные прямые доказательства того, что этот процесс происходит.

AT2019dsg привлекало наше внимание раньше, когда ученые обнаружили нейтрино высокой энергии, извергнутое во время этого события. Стоит задаться вопросом, какие еще сюрпризы приготовила эта необычайно яркая звездная смерть.

Исследование было опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.

Источники: Фото: (DESY, Science Communication Lab)

logo