Астрономы провели тщательное судебно-медицинское исследование звезды, которая была разорвана на части, когда она подошла слишком близко к гигантской черной дыре, а затем ее внутренности были выброшены в космос. Рентгеновская обсерватория НАСА «Чандра» и XMM-Newton ЕКА изучали количество азота и углерода вблизи черной дыры, которая, как известно, разорвала звезду на части. Астрономы полагают, что эти элементы были созданы внутри звезды до того, как она была разорвана на части при приближении к черной дыре.«Мы видим внутренности того, что когда-то было звездой», — сказал Джон Миллер из Мичиганского университета, возглавлявший исследование. «Оставленные после себя элементы — это подсказки, по которым мы можем выяснить, какая звезда встретила свою гибель».
В последние годы астрономы обнаружили множество примеров «приливных разрушений», когда гравитационные силы массивной черной дыры разрушают звезду. Это вызывает вспышку, часто наблюдаемую в оптическом, ультрафиолетовом и рентгеновском свете, поскольку обломки звезды нагреваются. Это событие, получившее название ASASSN-14li, выделяется по нескольким причинам. На момент открытия в ноябре 2014 года это было самое близкое к Земле приливное разрушение (290 миллионов световых лет), обнаруженное примерно за десятилетие. Благодаря такой близости ASASSN-14li предоставил необычайный уровень детализации разрушенной звезды. Команда Миллера применила новые теоретические модели, чтобы улучшить, по сравнению с предыдущими работами, оценки количества азота и углерода вокруг черной дыры.
«Эти рентгеновские телескопы можно использовать в качестве инструментов судебно-медицинской экспертизы в космосе», — сказала соавтор Бренна Моклер из Обсерватории Карнеги и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Относительное соотношение азота и углерода, которое мы обнаружили, указывает на материал из недр обреченной звезды, который весит примерно в три раза больше массы Солнца». Таким образом, звезда ASASSN-14li является одной из самых массивных (и, возможно, самой массивной), которую астрономы когда-либо видели разорванной черной дырой. «ASASSN-14li интересен, потому что одна из самых сложных задач при приливных разрушениях — это измерить массу неудачливой звезды, как мы это сделали здесь», — сказал соавтор Энрико Рамирес-Руис из Калифорнийского университета в Санта-Крус. . «Наблюдение за разрушением массивной звезды сверхмассивной черной дырой завораживает, потому что ожидается, что более массивные звезды будут встречаться значительно реже, чем звезды с меньшей массой».
Ранее в этом году другая группа астрономов сообщила о событии «Страшная Барби», в ходе которого, по их оценкам, звезда, масса которой примерно в 14 раз превышала массу Солнца, была уничтожена черной дырой. Однако это еще не было подтверждено как приливное разрушение, поскольку оценка массы звезды в основном основана на яркости вспышки, а не на детальном анализе материала вокруг черной дыры, как в случае с ASASSN-14li. Еще один интересный аспект результата ASASSN-14li — это то, что он означает для будущих исследований. Астрономы видели звезды умеренной массы, такие как ASASSN-14li, в звездном скоплении, содержащем сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики. Таким образом, способность оценивать звездные массы звезд, разрушенных приливом, потенциально дает астрономам возможность идентифицировать наличие звездных скоплений вокруг сверхмассивных черных дыр в более отдаленных галактиках.
До этого исследования существовала большая вероятность того, что элементы, наблюдаемые в рентгеновских лучах, могли возникнуть из газа, выпущенного в ходе предыдущих извержений сверхмассивной черной дыры. Однако анализируемая здесь структура элементов, по-видимому, произошла от одной звезды. Предыдущая работа, опубликованная в 2017 году Ченви Яном из Университета науки и технологий в Хэфэе, Китай, использовала ультрафиолетовые данные космического телескопа Хаббла НАСА, чтобы показать, что в ASASSN-14li содержится повышенное содержание азота по сравнению с углеродом, но в меньшем количестве, чем у Миллера. команда обнаружила с помощью рентгеновских данных. Эти авторы обнаружили, что звезда всего лишь в 0,6 раза массивнее Солнца. Работа опубликована в The Astrophysical Journal Letters.
