X

Laadi alla uus Eesti Raadio äpp, kust leiad kõik ERRi raadiojaamad, suure muusikavaliku ja podcastid.

НАСА проследило, как черная дыра поглотила звезду

Поглощение звезды черной дырой
Поглощение звезды черной дырой Автор: НАСА/JPL-Caltech

Несколько телескопов НАСА недавно наблюдали, как массивная черная дыра разрывает на части несчастную звезду, которая подошла к ней слишком близко. Это стало пятым по удаленности (примерно 250 миллионов световых лет от Земли) примером уничтожения звезды черной дырой.

Как только небесное тело было полностью разорвано гравитацией черной дыры, астрономы увидели резкий рост высокоэнергетического рентгеновского света вокруг последней. Это указывало на то, что по мере того, как звездный материал вытягивался к своей гибели, он образовывал чрезвычайно горячую структуру над черной дырой – так называемую корону.

Согласно новому исследованию, опубликованному в Astrophysical Journal, спутник НАСА NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array) является наиболее чувствительным космическим телескопом, способным наблюдать за этим явлением, а близость события предоставила беспрецедентное представление о формировании и эволюции короны.

Ученые продемонстрировали, как разрушение звезды черной дырой (процесс, официально известный как событие приливного разрушения) можно использовать для лучшего понимания того, что происходит с захваченным материалом, прежде чем он будет полностью поглощен.

Большинство черных дыр, которые могут изучать ученые, окружены горячим газом, накопленным я в течение многих лет, иногда тысячелетий, и образовавшим  диски шириной в миллиарды километров. В некоторых случаях эти диски сияют ярче, чем целые галактики. Но даже среди этих ярких источников, выделяется одна разрывающаяся и поглощаемая звезда.

Весь процесс от начала до конца часто занимает всего несколько недель или месяцев. Наблюдаемость и короткая продолжительность приливных разрушений делают их особенно привлекательными для астрономов, которые могут изучить, как гравитация черной дыры манипулирует материалом вокруг нее, создавая невероятные световые шоу.

"Приливные разрушения — это своего рода космическая лаборатория", — сказал соавтор исследования Суви Гезари, астроном из Научного института космического телескопа в Балтиморе. "Они — наше окно, которое позволяет режиме реального времени увидеть массивную черную дыру, скрывающуюся в центре галактики".

Неожиданный сигнал

В центре внимания нового исследования находится событие под названием AT2021ehb, которое произошло в галактике с черной дырой в центре, примерно в 10 миллионов раз превышающей массу нашего Солнца (соотношение масс примерно как у шара для боулинга и Титаника). Во время этого приливного разрушения, ближайшая к черной дыре сторона звезды, тянулась сильнее, визуально превращаясь в длинную лапшу из горячего газа.

Ученые предполагают, что во время таких событий поток газа закручивается вокруг черной дыры, сталкиваясь сам с собой. Считается, что это создает ударные волны и направленные наружу потоки газа, которые генерируют видимый свет, а также длины волн, невидимые человеческому глазу, такие как ультрафиолетовый свет и рентгеновские лучи. Затем материал начинает оседать в виде диска, вращающегося вокруг черной дыры, как вода, вращающаяся вокруг стока. При этом трение генерирует низкоэнергетическое рентгеновское излучение. В случае с AT2021ehb эта серия событий произошла всего за 100 дней.

Событие было впервые замечено 1 марта 2021 года Zwicky Transient Facility (ZTF), расположенной в Паломарской обсерватории в Южной Калифорнии. Впоследствии оно было изучено с помощью орбитальной обсерватории Swift и телескопа исследователя внутреннего состава нейтронной звезды (NICER), который наблюдает более длинные волны рентгеновского излучения.

Затем, примерно через 300 дней после того, как событие было впервые замечено, NuSTAR НАСА начал наблюдать за системой. Ученые были удивлены, когда NuSTAR обнаружил корону, то есть облако горячей плазмы или атомы газа с оторванными электронами. Примечательно, что это явление обычно связано со струями газа, движущимися в противоположных направлениях от черной дыры. При приливном событии AT2021ehb этих струй не было. 

Сами короны излучают рентгеновские лучи с более высокой энергией, чем любая другая часть черной дыры, но ученые не знают, откуда берется плазма и как именно она становится такой горячей.

"Мы никогда не видели приливного разрушения с рентгеновским излучением, подобного этому, без присутствия струй, и это действительно впечатляюще, потому что это означает, что мы потенциально можем узнать, почему появляются струи и что вызывает короны, — говорит Юхан Яо, аспирант в Калифорнийского технологического института и ведущий автор исследования. — Наши наблюдения за AT2021ehb согласуются с идеей о том, что магнитные поля имеют какое-то отношение к тому, как формируется корона, и мы хотим знать, что вызывает такое сильное магнитное поле".

Редактор: Илья Дочар

Источник: Лаборатория реактивного движения НАСА

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: