Черная дыра на глазах у астрономов разорвала звезду и принялась за другую
Астрономы обнаружили сверхмассивную черную дыру, разорвавшую на части звезду. Однако на этом гигант не остановился: теперь он использует остатки небесного тела, чтобы «убить» и другой объект меньшего размера. Наблюдения позволили связать два процесса, которые происходят вблизи сверхмассивных черных дыр: событие приливного разрушения и квазипериодические извержения.
Сделать уникальное открытие удалось благодаря данным рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» в сочетании с другими телескопами. На изображении, которое представило агентство, видно диск из материи красного, оранжевого и желтого цвета. Он образовался после того, как сверхмассивная черная дыра (справа) разорвала звезду на части под действием мощных приливных сил. В течение нескольких лет этот диск расширялся, пока не столкнулся с другим объектом — либо звездой, либо маленькой черной дырой, расположенном на орбите вокруг гигантской черной дыры. Каждый раз, когда это небесное тело взаимодействует с диском, оно испускает поток рентгеновских лучей. Их, в свою очередь, улавливают приборы телескопов. На снимке были объединены данные, полученные с помощью «Чандры» (отмечено фиолетовым) и с помощью системы телескопов Pan-STARRS (помечены красным, зеленым и синим).
С помощью оптического телескопа, расположенного в Калифорнии, в 2019 году была зафиксирована яркая вспышка, которая впоследствии была идентифицирована как «событие приливного разрушения». Это явление происходит, когда черные дыры разрушают звезды, если те оказываются слишком близко к ним под воздействием мощных приливных сил. Наблюдаемому тогда событию было дано название AT2019qiz. Изучались и другие космические явления, которые периодически происходили в разных уголках Вселенной: например, короткие и регулярные вспышки рентгеновского излучения, которые возникали вблизи сверхмассивных черных дыр. Эти события были названы астрономами «квазипериодическими извержениями».
Новое исследование специалистов NASA говорит о том, что оба явления могут быть связаны между собой. Ученые предположили, что квазипериодические извержения происходят в результате столкновения объекта с диском, который остался после события приливного разрушения. Могут быть и другие объяснения, но авторы исследования предполагают, что так можно объяснить происхождение, по крайней мере, некоторых таких извержений.
Астрономы с помощью телескопов «Чандра» и «Хаббл» одновременно изучали остатки звезды после приливного воздействия на нее. Данные «Чандры» были получены в ходе трех различных наблюдений, каждое из которых проводилось с интервалом примерно в 4-5 часов. Примерно за 14 часов обсерватория выявила небольшой, слабый сигнал. После этого исследователи использовали телескоп NICER на борту МКС, чтобы проследить за AT2019qiz и найти повторяющиеся рентгеновские вспышки. Выяснилось, что AT2019qiz «извергается» примерно каждые 48 часов. Это же подтвердили наблюдения других аппаратов.
Полученные одновременно с этим сведения «Хаббла» в ультрафиолетовом диапазоне позволили ученым определить размер диска, окружающего сверхмассивную черную дыру. Было установлено, что он стал настолько большим, что любой объект, вращающийся вокруг черной дыры, смог бы совершить полный оборот в период от недели до нескольких дней. При этом он неизбежно столкнулся бы с диском, что привело бы к выбросу вещества.
Исследование позволит легче искать новые случаи квазипериодических извержений, связанных с приливными явлениями. Если удастся найти больше таких извержений, астрономы смогут определить периодичность их возникновения и расстояние до объектов, вращающихся вокруг сверхмассивных черных дыр. Некоторые из них могут стать перспективными целями для будущих исследований гравитационно-волновых обсерваторий.
Самое популярное
