Зафіксована зірка пережила кілька близьких зіткнень із надмасивною чорною дірою у далекій галактиці – і, можливо, навіть уникла подрібнення матерії через її масивні гравітаційні приливні сили.
знищити a зірка силами гравітації Гігантська чорна діра Це насильницька подія, відома як подія приливного збурення (TDE). Газ відривається від зірки та проходить процес «спагітації», де він розрізається та розтягується на потоки гарячого матеріалу, що тече навколо Чорна діра, утворюючи дуже яскравий і тимчасовий акреційний диск. З нашої точки зору центр галактика Здається, надмасивна чорна діра світиться.
8 вересня 2018 року Всесвітній автоматичний огляд наднових (ASASSN) виявив світіння в ядрі далекої галактики на відстані 893 мільйонів світлових років. Факел був класифікований як AT2018fyk і мав усі ознаки TDE. Різні рентгенівські телескопи, в тому числі телескопи НАСА Свіфтв Європі XMM-Ньютон, приємно Інструмент, встановлений на Міжнародній космічній станції, нім АерозитаЗверніть увагу, що чорна діра яскраво світить. Зазвичай TDE показують плавне зменшення яскравості протягом кількох років, але коли астрономи поглянули на AT2018fyk приблизно через 600 днів після того, як його вперше спостерігали, рентгенівські промені швидко зникли. Що ще більш загадково, через 600 днів після цього чорна діра раптово вибухнула знову. Що трапилось?
Пов’язані: 8 способів дізнатися, що чорні діри дійсно існують
«До цього часу припускали, що коли ми бачимо наслідки близького зіткнення зірки з надмасивною чорною дірою, результат буде фатальним для зірки, тобто зірка буде повністю знищена», — сказав Томас Віверс, астроном Європейської південної обсерваторії та автор нових досліджень цієї події заява. «Але на відміну від усіх інших TDE, про які ми знаємо, коли ми знову направили наші телескопи на те саме місце через кілька років, ми виявили, що вони знову стали яскравішими».
Веверс очолював групу астрономів, які зрозуміли, що повторювані спалахи були ознакою зірки, яка пережила TDE і завершила ще одну орбіту для другого TDE. Щоб повністю пояснити те, що вони спостерігали, група Веверса розробила модель «частково рекурентного TDE».
У їх моделі зірка колись була учасницею двійкова система яка пройшла поблизу чорної діри в центрі її галактики. Сила тяжіння чорної діри відштовхнула одну із зірок, і вона перетворилася на втікач Зірка швидкості Мчиться зі швидкістю 600 миль (1000 км) за секунду за межі галактики. Інша зірка стала щільно зв’язаною з чорною дірою на 1200-денній еліптичній орбіті, яка привела її до того, що вчені називають приливним радіусом — відстані від чорної діри, на якій зірка починає розриватися гравітаційними припливами, що виходять із чорна діра.
Оскільки зірка перебувала поза межами свого припливного радіусу, лише частина її матеріалу була знята, залишивши щільне зоряне ядро, яке продовжувало свою орбіту навколо чорної діри. Потрібно приблизно 600 днів, щоб матеріал, який чорна діра витягує із зірки, утворив акреційний диск, тому до того моменту, як астрономи побачили світіння системи, зірка була в безпеці, поблизу найдальшої точки своєї орбіти.
Але коли ядро зірки знову почало наближатися до чорної діри, приблизно через 1200 днів після їхньої першої зустрічі, зірка почала відбирати частину свого матеріалу з акреційного диска, що призвело до раптового згасання рентгенівського випромінювання. «Коли ядро повертається в чорну діру, воно фактично викрадає весь газ з чорної діри через силу тяжіння, і в результаті матерія не накопичується, тому система стає темною», — сказав Дірадж Пашам, співавтор дослідження та астрофізика в журналі Science. Массачусетський технологічний інститут, за заяву.
Але чорна діра сила тяжіння Він швидко повертає послугу та краде більше предметів, коли зірка наближається. Як і сталося під час першого зіткнення, існує 600-денна затримка від того, як чорна діра закусила зірку, до формування акреційного диска, що пояснює, чому рентгенівське світіння відновилося, коли це сталося.
Виходячи з орбіти зірки, команда Вейверса оцінила, що маса чорної діри приблизно в 80 мільйонів разів перевищує масу нашого Сонця, або приблизно в 20 разів більше маси чорної діри в центрі нашої планети. Чумацький шляхІ арка а*.
Команді Віверса не доведеться довго чекати, щоб побачити, чи виявиться теорія правдивою. Вчені очікують, що AT2018fyk знову потемніє в серпні, коли ядро зірки знову ввімкнеться, і знову стане яскравішим у березні 2025 року, коли на чорній дірі почне накопичуватися новий матеріал.
Однак існує потенційне ускладнення в тому, скільки маси зірка втратила через чорну діру. Кількість втраченої маси частково залежить від швидкості обертання зірки, на яку може впливати чорна діра. Якби зірка оберталася досить швидко, щоб розвалитися, чорна діра легко вкрала б матеріал, додавши до втрати маси.
«Якщо втрата маси становить лише 1%, ми очікуємо, що зірка переживе ще багато зіткнень, тоді як якщо вона ближча до 10%, зірка, можливо, вже знищена», — Ерік Кафлін, співавтор дослідження. дослідження в Університеті Сіракуз в Нью-Йорку, сказав він у заяві.
Незважаючи на це, повторювані часткові TDE та TDE дають рідкісне вікно в життя надмасивних чорних дір, які ми зазвичай не можемо виявити, оскільки вони сплять. Це важливо для вимірювання їх маси та визначення того, як еволюціонували чорні діри, а потім як еволюціонувала галактика навколо чорної діри протягом усієї космічної історії.
Результати були представлені на 241-й зустрічі Американського астрономічного товариства та опубліковані в Листи астрофізичного журналуобидва 12 січня.
Слідкуйте за Кітом Купером у Twitter @21stCenturySETI. Слідуй за нами на Twitter @співробітник і далі Facebook.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
