Наука

Открытия и сенсации

Черная дыра разорвала звезду

Черная дыра разорвала звезду
Крупный план звезды вблизи сверхмассивной черной дыры (впечатление художника).
(ESA/Hubble, ESO, M. Kornmesser).

Что происходит, когда звезда подходит слишком близко к сверхмассивной черной дыре? Очевидно, что её засасывает внутрь черной дыры, и её больше никогда не увидишь. Часть материала звезды нагревается по пути и испускает огромное количество радиации — обычно рентгеновских лучей. Тем не менее, это  неполное объяснение.
Команда астрономов из Калифорнийского университета в Беркли (University of California at Berkeley) использовала специализированный спектрограф в Ликской обсерватории (Lick Observatory) для изучения приливного разрушения. Именно там звезда столкнулась с черной дырой. То, что они обнаружили, было удивительным.

Наблюдая, как обреченная звезда уносится прочь

Сверхмассивные черные дыры обнаружены в галактиках по 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» (spaghettification).
Недавние исследования событий, связанных с приливными разрушениями, показывают, что происходят и другие вещи. Например, сильные ветры, дующие от места происшествия, отправляют часть материала обреченной звезды в космос.
«Одна из самых безумных вещей, которые может сделать сверхмассивная черная дыра, — это разорвать звезду своими огромными приливными силами», — сказал член команды Венбин Лу (Wenbin Lu), 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 и сложные процессы после приливного срыва».
Вот почему так важно изучать настоящую звезду в момент ее гибели. Группа из Беркли сосредоточилась на катастрофе под названием «AT2019qiz». Она 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. Затем произошло нечто удивительно неожиданное. И потребовалось особое усилие, чтобы это увидеть.

Поляризованный взгляд на действие

Поскольку событие разрушения выглядело довольно ярким 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 же 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 несколько сюрпризов. «Это первый случай, когда кто-либо определил форму газового облака вокруг звезды, подвергшейся приливной спагеттизации», — сказал Алекс Филиппенко (Alex Filippenko), профессор астрономии Калифорнийского университета в Беркли и член исследовательской группы.

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, которое блокирует большую часть высокоэнергетического излучения от разрушения.
«Люди видели и другие свидетельства того, что эти события были вызваны ветром», — сказал Кошор Патра (Koshore Patra), 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. В конечном итоге остатки звезды не попадают в черную дыру — их выдувает 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», — отметил Филиппенко.
«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.

Поделитесь с друзьями

Ваша оценка статьи:

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Источники информации

1. Carolyn Collins Petersen «Astronomers Watched a Black Hole Shred a Star – but Surprisingly Little Was Devoured»






наверх