Астрофізики з Сиракузького університету проаналізували десять відомих повторюваних часткових подій припливного руйнування. У чотирьох випадках пікова світність повторних спалахів виявилася нижчою, ніж передбачали моделі. Команда протягом двох років не могла знайти пояснення цій поведінці та тепер пов’язує її зі швидкістю обертання зорі.
Швидке обертання зменшує втрату речовини
Коли зоря проходить близько до надмасивної чорної діри, припливні сили зривають частину її зовнішніх шарів. Як показують симуляції, ця взаємодія також закручує зорю швидше навколо власної осі. Що швидше обертається зоря, то менше речовини вона втрачає під час наступного зближення, а отже пікова світність спалаху стає нижчою.
Команда під керівництвом докторантки Анані Бандопадх’яй провела гідродинамічні симуляції масивних зір головної послідовності. Про це йдеться у статті на arXiv. Результати показали, що для відтворення тьмяних спалахів зоря має обертатися дуже швидко ще до першого зближення з чорною дірою. Якщо ж обертання початково повільне, то перше зближення суттєво його прискорює, наступне додає менше, і спалахи стають помітно тьмянішими.
Механізм Гіллса пояснює походження швидких зір
Швидке обертання у таких зір може мати спільне пояснення. Ідеться про механізм Гіллса, коли подвійна система проходить поблизу надмасивної чорної діри. Гравітація розриває пару, одна зоря вилітає, а інша залишається на тісній орбіті навколо чорної діри.
Якщо зорі у подвійній системі були близько і синхронно оберталися, то захоплена зоря зберігає високу швидкість обертання. Саме такий об’єкт може породжувати повторювані часткові події припливного руйнування зі стабільною яскравістю спалахів або з її повільним згасанням. Як повідомляє Universe Today, такий сценарій добре узгоджується зі спостереженнями.
Результати дослідження опубліковані в The Astrophysical Journal. Для десяти повторюваних подій, які вивчали науковці, чотири виявилися тьмянішими за прогнозовані. Це змусило розглянути вплив обертання, адже попередні моделі враховували лише втрату маси та внутрішню структуру зорі. Стаття описує, як початкове обертання зорі впливає на послаблення повторних спалахів у таких подіях.
Зорі біля центра Чумацького Шляху
Науковці звертають увагу на зорю S 301, яка обертається навколо надмасивної чорної діри в центрі нашої Галактики. Вона проходить ближче до чорної діри, ніж будь-яка інша відома зоря, і робить повний оберт за 8,7 року. Тип об’єкта поки не визначили, але він дуже тьмяний і холодний.
Дані про S 301 отримані за допомогою інструмента GRAVITY на Дуже великому телескопі ESO. Автори статті про повторювані часткові події припливного руйнування припускають, що частина таких об’єктів могла походити з розпаду тісних подвійних систем за механізмом Гіллса. Якщо S 301 справді належить до таких зір, її поведінку варто відстежувати в міру наближення до чорної діри.
Такі зорі лишаються рідкісними. Проте подальші спостереження за S 301 та іншими об’єктами поблизу центра Галактики допоможуть перевірити, чи справді швидке обертання пояснює тьмяні спалахи у повторюваних часткових подіях припливного руйнування.
