|
Останки звезды, разорванной черной дырой
|
|
|
|
Новое исследование проливает свет на яркие вспышки излучения, возникающие при разрушении звезды сверхмассивной черной дырой. Вспышки не обязательно формируются в непосредственной близости от черной дыры, они создаются приливными толчками, возникающими, когда газ от разрушенной звезды сталкивается с самой собой, вращаясь вокруг черной дыры. Вселенная — это жестокое место, где даже жизнь звезды может быть прервана. Это происходит, когда звезда оказывается в «плохом» районе, особенно вблизи сверхмассивной черной дыры.
|
|
|
|
Эти черные дыры весят в миллионы или даже миллиарды раз больше массы Солнца и обычно находятся в центрах тихих галактик. По мере того, как звезда приближается к черной дыре, она испытывает все возрастающее гравитационное притяжение сверхмассивной черной дыры, пока оно не станет более мощным, чем силы, удерживающие звезду вместе. Это приводит к разрушению или разрушению звезды — событию, известному как событие приливного разрушения (TDE).
|
|
|
«После того, как звезда разорвалась на части, ее газ образует аккреционный диск вокруг черной дыры. Яркие вспышки диска можно наблюдать почти на любой длине волны, особенно с помощью оптических телескопов и спутников, которые обнаруживают рентгеновское излучение», — говорит научный сотрудник. Яннис Лиодакис из Университета Турку и Финского центра астрономии с ESO (FINCA).
|
|
|
|
До недавнего времени исследователям было известно лишь несколько TDE, так как было не так много экспериментов, способных их обнаружить. Однако в последние годы ученые разработали необходимые инструменты для наблюдения большего количества TDE. Интересно, но, возможно, не слишком удивительно, эти наблюдения привели к новым загадкам, которые в настоящее время изучают исследователи.
|
|
|
|
«Наблюдения в ходе крупномасштабных экспериментов с оптическими телескопами показали, что большое количество TDE не испускают рентгеновские лучи, хотя вспышки видимого света могут быть четко обнаружены. Это открытие противоречит нашему базовому пониманию эволюции разрушенного звездного вещества. в TDE», — отмечает Лиодакис.
|
|
|
|
Исследование, опубликованное в журнале Science международной группой астрономов под руководством Финского центра астрономии совместно с ESO, предполагает, что поляризованный свет, исходящий от TDE, может быть ключом к разгадке этой загадки.
|
|
|
|
Вместо образования яркого в рентгеновском диапазоне аккреционного диска вокруг черной дыры наблюдаемые всплески оптического и ультрафиолетового света, обнаруженные во многих ТДЭ, могут быть вызваны приливными толчками. Эти толчки формируются далеко от черной дыры, когда газ от разрушенной звезды сталкивается с самим собой на обратном пути после того, как обошел черную дыру. В этих событиях яркий в рентгеновском диапазоне аккреционный диск должен был сформироваться намного позже.
|
|
|
|
«Поляризация света может предоставить уникальную информацию об основных процессах в астрофизических системах. Поляризованный свет, который мы измерили с помощью TDE, можно было объяснить только этими приливными толчками», — говорит Лиодакис, ведущий автор исследования.
|
|
|
|
В конце 2020 года команда получила общественное предупреждение со спутника Gaia о ядерном переходном событии в соседней галактике, обозначенной как AT 2020mot. Затем исследователи наблюдали AT 2020mot в широком диапазоне длин волн, включая наблюдения оптической поляризации и спектроскопии, проведенные на Северном оптическом телескопе (NOT), принадлежащем Университету Турку. Наблюдения, проведенные в НОТ, особенно помогли сделать это открытие возможным. Кроме того, поляризационные наблюдения проводились в рамках курса наблюдательной астрономии для старшеклассников.
|
|
|
|
«Северный оптический телескоп и поляриметр, которые мы используем в исследовании, сыграли важную роль в наших усилиях по пониманию сверхмассивных черных дыр и их окружения», — говорит доктор наук Дженни Йорманайнен из FINCA и Университета Турку, которая руководила наблюдениями и анализом поляризации с помощью НЕТ.
|
|
|
|
Исследователи обнаружили, что оптический свет, исходящий от AT 2020mot, был сильно поляризован и менялся со временем. Несмотря на несколько попыток, ни один из радио- или рентгеновских телескопов не смог обнаружить излучение от события до, во время или даже через несколько месяцев после пика вспышки.
|
|
|
|
«Когда мы увидели, насколько поляризован AT2020mot, мы сразу подумали о струе, вылетающей из черной дыры, как мы часто наблюдаем вокруг сверхмассивных черных дыр, которые аккрецируют окружающий газ. Однако никакой струи там не было обнаружено», — говорит Элина Линдфорс. , научный сотрудник Академии Университета Турку и FINCA.
|
|
|
|
Команда астрономов поняла, что данные наиболее точно соответствуют сценарию, когда поток звездного газа сталкивается сам с собой и образует толчки вблизи перицентра и апоцентра своей орбиты вокруг черной дыры. Тогда толчки усиливают и упорядочивают магнитное поле в звездном потоке, что естественным образом приводит к сильно поляризованному свету. Уровень оптической поляризации был слишком высок, чтобы его можно было объяснить большинством моделей, а тот факт, что он менялся со временем, делал его еще сложнее.
|
|
|
|
«Все модели, которые мы рассматривали, не могли объяснить наблюдения, за исключением модели приливного удара», — отмечает Карри Колйонен, который был астрономом в FINCA во время наблюдений, а сейчас работает в Норвежском университете науки и технологий (NTNU). Исследователи продолжат наблюдать за поляризованным светом, исходящим от TDE, и вскоре могут узнать больше о том, что происходит после разрушения звезды.
|
|
|
|
Источник
|
