Жуткая вспышка показывает черную дыру, пожирающую звезду: самая близкая из когда-либо виденных
Редко наблюдаемый момент, когда черная дыра захватывает и поглощает звезду, был замечен в самом близком расстоянии.
В галактике NGC 7392, расположенной всего в 137 миллионах световых лет от нас, четверть Расстояние от предыдущего рекорда, астрономы зафиксировали крик света, когда сверхмассивная черная дыра сначала разорвалась, а затем поглотила звезду.
Более того, это первое подобное событие, заснятое в нетрадиционном свете. Вместо оптического или рентгеновского излучения событие, названное WTP14adbjsh, было замечено как яркая инфракрасная вспышка.
Открытие предполагает, что могут быть такие события приливных разрушений (TDE), которые мы упускаем из виду. , просто потому, что мы смотрим не в правильную часть электромагнитного спектра. И это могло бы решить любопытную загадку о TDE, которые мы обнаружили на сегодняшний день.
«Обнаружение этого близкого TDE означает, что статистически должна существовать большая совокупность этих событий, к которым традиционные методы были слепы», — говорит астрофизик. Христос Панагиоту из Института астрофизики и космических исследований им. Кавли при Массачусетском технологическом институте.
«Итак, мы должны попытаться найти их в инфракрасном диапазоне, если мы хотим получить полную картину черных дыр и их галактик».
Черные дыры, если они не активно накапливают материал, трудно обнаружить. Они настолько плотные, что пространство-время искривляется вокруг них, создавая гравитационную ловушку, из которой не может выбраться даже свет. Это делает их практически невидимыми для наших светочувствительных инструментов — глаз, с помощью которых мы изучаем космос.
Но активная черная дыра ест беспорядочно. Бурные процессы аккреции в экстремальном гравитационном режиме вокруг них генерируют невероятное количество света. Любая звезда, которая подойдет слишком близко, сначала исказится, затем разорвется на части под действием приливной силы гравитационного взаимодействия, а затем упадет на черную дыру в виде дождя из обломков.
Здесь, на Земле, мы можем видеть это яркая вспышка и постепенное затухание света по мере того, как звезда вспыхивает, а затем умирает, обычно самая сильная и первая замеченная в рентгеновском и оптическом свете.
WTP14adbjsh, автор Напротив, он не зафиксировал ни один из телескопов, настроенных для обнаружения рентгеновских и оптических вспышек, которые обычно являются контрольными признаками TDE.
Наоборот, Панагиоту и его коллеги нашли его в архивных данных, собранных космический корабль NEOWISE в 2014 и 2015 годах, инфракрасный космический телескоп, который сканирует небо в поисках астероидов и комет в Солнечной системе.
«Сначала мы ничего не видели, — говорит Панагиоту. «Затем внезапно, в конце 2014 года, источник стал ярче и к 2015 году достиг высокой яркости, а затем начал возвращаться к прежнему состоянию покоя».
Просматривая другие данные об этом участке неба в то время Вспышка, собранная с помощью MAXI (рентген) и ASAS-SN (оптическая), показала, что WTP14adbjsh вообще не был виден в этих длинах волн.
Тем не менее, то, как вспыхивал и тускнел свет, был точно соответствует эволюции TDE вокруг сверхмассивной черной дыры, масса которой примерно в 30 миллионов раз превышает массу Солнца.
И здесь все становится по-настоящему интересным.
Большая часть Обнаруженные на сегодняшний день TDE были обнаружены в относительно редком типе галактик. Это более старые, уравновешенные галактики, в которых не так много газа и пыли в пространстве между звездами.
В них также не происходит активного звездообразования; своего рода галактики «златовласки», между звездообразующими галактиками, которые покрыты пылью и довольно заняты звездообразованием, и бездействующими галактиками, которые, кажется, закончили все свои дела по звездообразованию и счастливы, просто мирно дрейфуя в космосе. /p>
Если мы ожидаем, что TDE будут происходить где-либо, то это будут галактики звездообразования, которые являются самыми многочисленными во Вселенной. Это связано с тем, что звезды, которые они производят, должны предоставить достаточно материала для черной дыры, которая может разрушиться приливом.
Тем не менее, мы обнаружили относительно немного TDE в галактиках этого типа, несмотря на их преобладание.
WTP14adbjsh предлагает причину. Галактики со звездообразованием имеют много пыли, закрывающей их центры. Рентгеновские и оптические лучи не смогли бы проникнуть сквозь эту пыль. Но инфракрасный свет с его более длинными волнами не рассеивает частицы пыли так, как это делают более короткие волны. Он может двигаться прямо сквозь него, практически беспрепятственно.
Так что дело не в том, что TDE предпочитают галактики-хозяева, в которых нет пыли; дело в том, что мы не искали их в пыльных галактиках-хозяевах, используя правильные инструменты. Это означает, что может существовать целая новая Вселенная расчлененных звезд, кричащих в инфракрасном свете и просто ожидающих, пока мы их найдем.
«Тот факт, что оптические и рентгеновские обзоры пропустили это светящееся TDE в наш собственный задний двор очень хорошо освещает и демонстрирует, что эти обзоры дают нам только частичную перепись общей популяции TDE», — говорит астроном Суви Гезари из Научного института космического телескопа, который не участвовал в исследовании.
«Использование инфракрасных съемок для улавливания пылевого эха затененных TDE… уже показало нам, что в пыльных галактиках со звездообразованием существует популяция TDE, которую мы упустили».
Выводы были опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.
