Як чорні діри поглинають зірки? Спойлер: дуже красиво

27 серпня 2020, 20:00

Астрофізики вперше на практиці підтвердили існування акреційного диску, який з’являється під час поглинання зірки чорною дірою. Ця подія відбулася на відстані 624 млн світлових років.

Однією з найкрасивіших подій у Всесвіті є поглинання зірки чорною дірою, яку також називають подією приливного руйнування (TDE).

Щоправда, найкрасивішою вона є лише в теорії.

Відео дня

Раніше вчені припустили, що під час того, як зірка наближається занадто близько до горизонту подій надмасивної чорної діри, вона в буквальному розумінні розривається на частини, а її уламки утворюють аккреційний диск, що поступово падає в цю чорну діру.

Проблема в тому, що більшість TDE, які спостерігали вчені, не подавали спеціальних сигналів рентгенівського випромінювання, які могли б підтвердити існування аккреційного диска.

Проривом у цій галузі можуть стати результати нового дослідження вчених з Каліфорнійського університету в Санта-Крус, — астрофізики з США надали одні з перших фактичних доказів існування акреційного диска від TDE.

Згідно з прес-релізом Каліфорнійського університету, в кінці 2018-го вчені помітили контрольний спалах у галактиці 2MASS J10065085+0141342, розташований на відстані близько 624 млн світлових років від нас.

Цей спалах вказував на те, що надмасивна чорна діра в цій галактиці, маса якої в декілька мільйонів разів перевищує масу Сонця, поглинає зірку. Це TDE назвали AT 2018hyz.

Однак, крім самого поглинання зірки, учені виявили дещо ще — так звану серію Бальмера. Це випромінювання, яке виникає при переході електронів в атомах водню на більш низький енергетичний рівень.

«У мене відвисла щелепа, і я відразу зрозумів, що це буде цікаво. Виділялася лінія водню, — викиди газоподібного водню, — яка мала контур з подвійним піком, не схожий на жодне інше TDE, яке ми бачили», — заявив один з авторів відкриття, астрофізик Райан Фоулі.

Саме ці лінії і були доказом існування акреційного диска: астрономи помітили скорочення світлових хвиль у синій бік спектра, і їх подовження в червоний бік спектра. Схожий малюнок можна спостерігати при перегляді поверхні, що обертається, схожої на диск, під певним кутом.

Аналізуючи зміщення світлових хвиль у різні боки спектра, вчені можуть визначити не лише напрямок, але і швидкість обертання цього диска.

Завдяки комп’ютерній симуляції астрофізики з Каліфорнії розрахували, що цей акреційний диск становить приблизно 5% початкової маси зірки, і він сформувався надзвичайно швидко, — буквально за один місяць.

Результати цього дослідження підтвердила й інша міжнародна група вчених на чолі з астрономом Філом Шорт з Единбурзького університету в Шотландії.

Загадкою залишається короткостроковість появи подвійних піків у серії Бальмера, які дуже швидко зникали, що поки не можуть пояснити вчені.

Подальші дослідження та аналіз схожих TDE допоможуть відповісти на ці питання, ну а поки ми можемо задовольнятися знаннями про те, що зірка при зустрічі зі надмасивною чорною дірою дуже швидко перетворюється на красивий космічний пил.

Показати ще новини
Радіо НВ
X