Астрономы увидели уничтожение звезды черной дырой

Поделиться

Астрономы впервые полностью проследили за тем, как гравитация сверхмассивной черной дыры разорвала слишком близко подошедшую звезду и сформировала из ее вещества джет — струю материала, движущуюся с очень большой скоростью. Статья о результатах наблюдения за катаклизмом была опубликована в недавнем выпуске журнала Science.

Драма космических масштабов произошла в объекте под названием Arp 299, расположенном на расстоянии около 150 млн световых лет от Земли в созвездии Большой Медведицы. Он представляет собой пару галактик, находящихся в процессе слияния. В январе 2005 г. расположенный на Канарских островах инфракрасный телескоп WHT зафиксировал в Arp 299 мощную вспышку. Наблюдения, проведенные на интерферометре VLBA в июле 2005 г., показали, что спустя несколько месяцев рядом с ее местом образовался новый радиоисточник.

Arp 299 глазами телескопа Hubble. Источник: NASA, ESA, the Hubble Heritage and A. Evans

Изначально астрономы не были уверены в том, что именно наблюдают. В Arp 299 достаточно части появляются новые сверхновые и вспышка была обнаружена в рамках проекта, предназначенного для их отслеживания. Но шли годы, а она оставалась такой же яркой в инфракрасных лучах и радиоволнах. К 2011 г. радиоизлучающая часть спектра вспышки начала расширяться, что указало на то, что речь идет о выброшенном с большой скоростью материале, который движется лишь в одном направлении. Дополнительные наблюдения сняли все сомнения. Астрономы увидели образование не сверхновой, а джета черной дыры, масса которой составляет около 20 млн солнечных.

Анимация, демонстрирующая сдвиг спектра радиоизлучения вспышки в Arp 299. Источник: Mattila, Perez-Torres, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

По мнению астрономов, события развивались по следующему сценарию. Гравитационное взаимодействие галактик привело к уплотнению облаков газа, что вызвало всплеск звездообразования. Одно из молодых светил, масса которого составляла от 1,9 до 6,5 солнечных, оказалось в опасной близости от сверхмассивной черной дыры, расположенной в ядре одной из галактик. Ее гравитация попросту разорвала звезду. Часть звездного вещества стало частью окружающего дыру аккреционного диска, а часть была выброшена со скоростью, достигавшей четверти световой, сформировав обнаруженный астрономами джет.

Как правило, джеты черных дыр наблюдаются и в рентгеновской и ультрафиолетовой и оптической части спектра. Но джет Arp 299 является исключением. Его видно лишь в ИК-лучах и радиоволнах.

Схема, показывающего строение джета Arp 299. Источник: Seppo Mattila, Miguel Pérez-Torres et al. 2018 (Science)

По мнению астрономов, причина несоответствия заключается в том, что плотные газопылевые облака в ядре галактики поглощают испускаемое им рентгеновское излучение и видимый свет, а затем переизлучают его на инфракрасных длинах волн. Это в свою очередь, может означать, что подобные события во Вселенной происходят куда чаще, чем считалось ранее. Просто большинство из них пока что остаются скрытыми от нас.

По материалам: https://www.jpl.nasa.gov


Поделиться