Черные дыры собиратели, а не охотники. Они подстерегают, пока мимо не пройдёт несчастная звезда. Когда звезда подходит достаточно близко, гравитационная хватка черной дыры яростно разрывает ее на части и небрежно пожирает ее газы, изрыгая интенсивное излучение.
Астрономы, использующие космический телескоп Хаббл (НАСА), подробно записали последние мгновения звезды, когда она поглощается черной дырой.
Они называются «событиями приливных разрушений». Но формулировка противоречит сложной, грубой жестокости столкновения с черной дырой. Существует баланс между гравитацией черной дыры, притягивающей звездный материал, и излучением, выбрасывающим материю. Другими словами, черные дыры — грязные едоки. Астрономы используют Хабблом, чтобы узнать подробности того, что происходит, когда своенравная звезда погружается в гравитационную бездну.
Хаббл не может сфотографировать хаос приливного явления AT2022dsb вблизи, поскольку изуродованная звезда находится на расстоянии почти 300 миллионов световых лет от центра галактики ESO 583-G004. Но астрономы использовали мощную чувствительность Хаббла к ультрафиолетовому излучению для изучения света от раздробленной звезды, который включает водород, углерод и многое другое. Спектроскопия дает криминалистические ключи к преступлению черной дыры.
Астрономы с помощью различных телескопов зафиксировали около 100 событий приливного разрушения вокруг черных дыр. Событие звездного перекуса AT2022dsb было впервые зафиксировано 1 марта 2022 года с помощью Автоматизированного обзора всего неба в поисках сверхновых (ASAS-SN), сети наземных телескопов, которые примерно раз в неделю исследуют внегалактическое небо на наличие агрессии. Это мощное столкновение было достаточно близким к Земле и достаточно ярким, чтобы астрономы Хаббла могли проводить ультрафиолетовую спектроскопию в течение более длительного, чем обычно, периода времени.
«Как правило, эти события трудно наблюдать. Вы можете получить несколько наблюдений в начале разрушения, когда оно действительно яркое. Наша программа отличается тем, что она предназначена для наблюдения за несколькими приливными событиями в течение года, чтобы увидеть, что происходит», — сказал Петр Максим (Peter Maksym) из CfA.
«Мы увидели это событие достаточно рано – в период очень интенсивных стадий аккреции черных дыр. Мы видели, как скорость аккреции падала, когда со временем она превращалась в струйку».
Спектроскопические данные Хаббла интерпретируются как исходящие из очень яркой, горячей области газа в форме пончика, которая когда-то была звездой. Эта область, известная как тор, размером с Солнечную систему вращается вокруг черной дыры в центре.
«Мы смотрим куда-то на край этого бублика. Мы видим звездный ветер из черной дыры, несущийся по поверхности, который проецируется на нас со скоростью 20 миллионов миль в час (три процента скорости света), — сказал Максим.
Результаты были представлены на 241-м собрании Американского астрономического общества в Сиэтле, штат Вашингтон.
Изображение: Эта последовательность иллюстраций художника показывает, как черная дыра может поглотить проходящую мимо звезду. 1. Обычная звезда проходит вблизи сверхмассивной черной дыры в центре галактики. 2. Внешние газы звезды втягиваются в гравитационное поле черной дыры. 3. Звезда разрушается, когда приливные силы разрывают ее на части. 4. Звездные остатки втягиваются в кольцо в форме пончика вокруг черной дыры и в конечном итоге падают в черную дыру, высвобождая огромное количество света и излучения. Источник: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI).
Источник: AAS