Ученые наблюдают за черной дырой, уничтожающей звезду за звездой 499 прочтений
Астрономы сделали захватывающее открытие, наблюдая за черной дырой, которая разрывает звезды на куски. Это явление, известное как приливное разрушение, демонстрирует невероятные силы, действующие в космосе, и открывает новые горизонты для понимания взаимодействий между массивными черными дырами и звездами. Исследование, проведенное с помощью рентгеновской обсерватории Chandra и космического телескопа Hubble, а также других современных инструментов, стало важным шагом в изучении этих таинственных объектов.
Сигналы об этом событии впервые зафиксировали в 2019 году, когда астрономы заметили, как одна звезда слишком близко подошла к черной дыре и была разорвана ее гравитационными силами. Остатки звезды образовали диск, вращающийся вокруг черной дыры, напоминая кладбище из звездных обломков. Этот диск со временем расширился и теперь угрожает другой звезде, которая ранее находилась в относительной безопасности.
Представьте себе, что звезда, как ныряльщик, постоянно погружается в бассейн, создавая всплеск каждый раз, когда она касается воды. Каждый раз, когда звезда врезается в диск обломков, астрономы фиксируют вспышки рентгеновского излучения. Эти всплески служат сигналами о том, что звезда совершает круговые обороты вокруг черной дыры, сталкиваясь с остатками своей «соседки».
Исследование, проведенное с использованием рентгеновской обсерватории Chandra и космического телескопа Hubble, подтвердило, что звезда, находясь в опасной близости к черной дыре, сталкивается с диском примерно каждые 48 часов. Эти столкновения вызывают мощные вспышки, которые астрономы могут наблюдать с Земли. В этом контексте ученые связывают два ранее независимых явления — приливное разрушение и квазипериодические всплески рентгеновского излучения, которые наблюдали в других галактиках.
Астрономы назвали это событие AT2019qiz, и оно стало настоящей сенсацией в научном сообществе. В процессе наблюдений они использовали данные от нескольких обсерваторий, включая Neil Gehrels Swift и NICER, чтобы отслеживать поведение звезды и ее взаимодействие с черной дырой. Ученые обнаружили, что диск обломков, образованный после разрушения первой звезды, стал достаточно большим, чтобы угрожать другим объектам, находящимся на близких орбитах.
Сравнение с ныряльщицей, создающей всплеск в воде, помогает визуализировать происходящее. Каждый раз, когда звезда врезается в диск, она вызывает мощный выброс газа и рентгеновских лучей. Эти всплески служат важным индикатором активности в системе и позволяют астрономам лучше понять динамику черных дыр и их влияние на окружающее пространство.
Ученые задокументировали множество случаев, когда объекты приближались слишком близко к черным дырам и разрывались на части в единой вспышке света. Эти события, известные как «события приливного разрушения», предоставляют уникальную возможность изучить экстремальные условия, существующие вблизи черных дыр. Исследования показывают, что подобные события могут происходить не только в нашей галактике, но и в других, что открывает новые горизонты для астрономических наблюдений.
В последние годы астрономы также открыли новый класс ярких вспышек из центров галактик, которые обнаруживаются только в рентгеновских лучах и повторяются много раз. Эти события также связаны со сверхмассивными черными дырами, но астрономы не смогли объяснить, что вызвало полурегулярные всплески рентгеновских лучей. Они назвали их «квазипериодическими извержениями». Теперь, когда ученые смогли связать эти два явления, они надеются на дальнейшие открытия в этой области.
Данные, собранные с помощью Chandra, были получены в ходе трех различных наблюдений, каждое из которых занимало около 4-5 часов. Общая экспозиция составила около 14 часов, что позволило выявить слабый сигнал в первом и последнем фрагменте, но очень сильный сигнал в середине наблюдения. Это подтверждает, что звезда действительно взаимодействует с диском обломков, создавая регулярные всплески рентгеновского излучения.
С помощью NICER астрономы начали часто просматривать AT2019qiz на предмет повторяющихся рентгеновских всплесков. Данные NICER показали, что AT2019qiz извергается примерно каждые 48 часов. Наблюдения с телескопа Swift и индийского телескопа AstroSat подтвердили это открытие, обеспечив дополнительную информацию о динамике системы.
Ультрафиолетовые данные с Hubble, полученные одновременно с наблюдениями Chandra, позволили ученым определить размер диска вокруг сверхмассивной черной дыры. Они обнаружили, что диск стал достаточно большим, и если какой-либо объект вращался вокруг черной дыры с периодом около недели или меньше, он бы столкнулся с диском и вызвал извержения. Это открытие стало важным прорывом в понимании происхождения квазипериодических извержений.
Ученые надеются, что обнаружение большего количества таких извержений позволит измерить распространенность и расстояния до объектов на близких орбитах вокруг сверхмассивных черных дыр. Эти знания помогут не только в изучении черных дыр, но и в понимании эволюции галактик и их динамики.
Еще больше интересной и актуальной информации в нашем блоге Global Chronicles.