Смърт от „спагетиране“: Последните моменти на звезда, разкъсана от черна дупка (видео)

Ваня Милева Последна промяна на 13 октомври 2020 в 10:28 5494 0

Астрономи са наблюдавали избухването на близка звезда, разкъсана от свръхмасивна черна дупка в процес, наречен „спагетиране“.

Чудовищната маса на черните дупки може да деформира звездите - както Луната деформира океаните на Земята, създавайки приливи и отливи - до такава степен, че материята да се източи в нишка.

След това част от този разтеглен материал се засмуква към хоризонта на събитията на черната дупка и докато излъчва ярка светлина, обикаля дупката и се поглъща от нея.

Това рядко срещано „събитие на приливно разрушаване“ е най-близкото по рода си, само на 215 милиона светлинни години от Земята. (За сравнение, най-близката звездна система до Земята - Алфа Кентавър - е на около 4 светлинни години, а Млечният път е с диаметър около 200 000 светлинни години). Една светлинна година е разстоянието, което светлината изминава за една година, около 10 трилиона километра.

Резултатите от изследването са публикувани в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“Идеята за черна дупка, която „всмуква“ звезда близо до нея, звучи като сюжет на научната фантастика. Но точно това се случва при приливното унищожаване на звезда“, коментира водещият автор Мат Никол (Matt Nicholl), преподавател в Университета в Бирмингам и сътрудник от Кралското астрономическо общество на Великобритания.

Такива събития, при които звезда, "засмукана" от черна дупка, претърпява разрушителна деформация, наречена спагетиране, са много редки и не винаги са достъпни за подробно проучване. В опит да разбере подробно какво се случва, когато „космическо чудовище“ погълне звезда, изследователският екип насочва "Много големия телескоп" (VLT - Very Large Telescope) на Европейската южна обсерватория (ESO) и телескопа NTT (New Technology Telescope) към светлинното избухване, случило се миналата година в близост до свръхмасивна черна дупка.

Местоположение на AT2019qiz в съзвездието Еридан. Кредит: ESO, IAU и Sky & Telescope.

На теория астрономите знаят какво трябва да се случи в такива случаи.

„Когато „нещастната“ звезда премине твърде близо до свръхмасивната черна дупка в центъра на галактика, колосалното гравитационно привличане на черната дупка разкъсва звездата на потоци вещество“, обяснява един от авторите на работата, Томас Вевърс (Thomas Wevers), сътрудник на Института по астрономия към Университета Кеймбридж във Великобритания. 

Когато в процеса на спагетиране тънки нишки от звездна материя се устремяват към черната дупка, възникват ярки изригвания, които регистрират астрономите.

Въпреки че наблюдаваните изригвания са мощни и ярки, доскоро астрономите са се сблъсквали с големи трудности при своето проучване, тъй като често са блокирани от нас от завеса прах и отломки. Едва сега изследователите са успели да хвърлят светлина върху произхода на тази завеса.

„Установихме, че когато черна дупка поглъща звезда, може да има мощни изхвърляния на материя от черната дупка, които да пречат на наблюденията“, обяснява Саманта Оутс (Samantha Oates), също от Университета в Бирмингам. Това е заради енергията, отделена в процеса на абсорбиране на звездната материя от черната дупка, която изхвърля част от нея навън.

Откритието стана възможно, тъй като събитието на приливно разрушение AT2019qiz е открито много скоро след разкъсването на звездата.

„Тъй като уловихме това явление на ранен етап, успяхме да видим как поток от материя излиза от околността на черната дупка със скорост до 10 000 км/сек, която образува завеса от прах и отломки“, - разказва Кейт Алекзандер (Kate Alexander),  стипендиат на NASA в Северозападния университет в САЩ.

„Уникалната възможност да „погледнем зад завесата“ за първи път посочи произхода на екраниращия материал и направи възможно проследяването в реално време как заобикаля черната дупка.“

Екипът води наблюдение на събитието AT2019qiz в спирална галактика в съзвездието Еридан в продължение на шест месеца. През това време яркостта на светлинния изблик първо се увеличава, а след това започва да избледнява.

През следващите месеци са извършени множество наблюдения на събитието от различни приемници, включително мощните X-shooter и EFOSC2 инструменти на телескопите на VLT и NTT, разположени в Чили. Навременните и обширни наблюдения в ултравиолетовите, оптичните, рентгеновите и радио обхватите за първи път разкриват пряка връзка между изтичането на материя от звезда и яркия изблик в момента на поглъщането й от черна дупка.

„Наблюденията показаха, че масата на тази звезда е приблизително същата като тази на Слънцето и че звездата е загубила около половината от тази маса заради черната дупка, която е над милион пъти по-масивна“, разказва Никол.

Новото изследване ще ни помогне да разберем по-добре физиката на свръхмасивните черни дупки и как се държи материята в изключително силното гравитационно поле, което ги заобикаля. Членовете на изследователския екип дори казват, че AT2019qiz може да се превърне в "Розетския камък" - ключът към тълкуването на бъдещи наблюдения на събития на приливни разрушения. "Изключително големият телескоп" на ESO (ELT), планиран да започне да работи през това десетилетие, ще позволи на изследователите да откриват все по-слаби и по-бързи приливни събития и да решават все по-сложни проблеми във физиката на черните дупки.

Справка: 
An outflow powers the optical rise of the nearby, fast-evolving tidal disruption event AT2019qiz
M. Nicholl et al. MNRAS 000, 1–22 (2020) Preprint 15 September 2020 (pdf)

Източници:

Death by Spaghettification: ESO Telescopes Record Last Moments of Star Devoured by a Black Hole, ESO

Black hole kills star by 'spaghettification' as telescopes watch, space.com

Виж още за:
Най-важното
Всички новини

Още от Космос

Коментари

За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !