Что наблюдали астрономы во время уничтожения звезды?
Исследователи представили результаты своих наблюдений на ежегодной конференции Американского астрономического общества. Команда астрономов зафиксировала процесс, во время которого гравитационные силы черной дыры буквально разорвали на части массивную звезду. Дэниел Перли, доцент астрофизики из Ливерпульского университета Джона Мурса и ведущий автор будущей научной статьи, объяснил, что ученые обнаружили черную дыру, которая фактически слилась с массивной звездой-спутником и превратила ее в свой аккреционный диск, пишет 24 Канал со ссылкой на Phys.org.
Смотрите также В ближайшем космосе нашли сотни звезд, способных поддерживать жизнь на их планетах
В результате этого процесса произошел один из самых мощных взрывов в истории космических наблюдений. Количество высвобожденной энергии на короткое время достигло показателя, который в 400 миллиардов раз превышает энергию Солнца. Этот показатель оказался выше энергии самых мощных известных сверхновых звезд.
Ранее астрономы уже фиксировали случаи поглощения звезд черными дырами – такие явления называют событиями приливного разрушения. Однако нынешнее наблюдение отличается беспрецедентным масштабом события.
Анна Хо, доцент кафедры астрономии Корнельского университета и соавтор исследования, первой обнаружила это впечатляющее событие с помощью телескопа Zwicky Transient Facility в обсерватории Паломар в Калифорнии. Она получила обозначение AT2024wpp и неофициальное название Whippet.
Наблюдения
Ученые сразу предположили, что это может быть световой быстрый оптический переходный процесс – редкий и малоисследованный тип визуального события, связанного с разрушением звезд. В течение суток команда получила данные наблюдений с Ливерпульского телескопа на Канарских островах и спутника Swift NASA в космосе. Эти наблюдения подтвердили, что объект имеет ожидаемые свойства светового быстрого оптического переходного процесса: он оказался очень голубым и излучал рентгеновские лучи.
Окончательное подтверждение явления предоставили соавторы Р. Майкл Рич из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Юй-Цзин Цинь из Калифорнийского технологического института. Они выполнили измерения расстояния и подтвердили, что объект излучает значительно больше энергии по сравнению с обычной сверхновой. Эти данные вместе с другими наблюдениями команды, в частности чрезвычайно высокой температурой объекта, позволили сделать вывод, что они наблюдают процесс разрыва звезды во время ее поглощения черной дырой.
Перли отметил, что событие оказалось экстраординарным, поскольку было во много раз энергетичнее любого подобного события и превзошло все известные взрывы, вызванные коллапсом звезд.
Дальнейшие исследования черной дыры показали, что она создала мощную ударную волну, которая распространялась наружу со скоростью одной пятой скорости света в плотный окружающий газ. Примерно через полгода волна внезапно погасла.
Когда материал в аккреционном диске по спирали движется к центру, он нагревается до экстремальных температур и излучает рентгеновское излучение, а также мощный газовый ветер. Этот ветер врезается в материал, который звезда потеряла до своего окончательного уничтожения, что создает яркое голубое оптическое и ультрафиолетовое излучение в первые дни, а также радио- и миллиметровые сигналы. Ударная волна угасает, когда достигает края пузырька, оставленного газом, который ранее потеряла обреченная звезда.
Наблюдения из обсерватории Кека, обсерватории Магеллана и Очень большого телескопа выявили интересную закономерность. В первый месяц после первоначального взрыва событие не имело узнаваемых химических признаков. Однако позже, когда явление начало угасать, появились слабые сигнатуры газов водорода и гелия, пишет Space.
Неожиданно оказалось, что гелий двигался вдоль линии наблюдения со скоростью более 6000 километров в секунду. Это свидетельствует, что плотно связанная структура пережила взрыв и теперь быстро движется в сторону Земли.
Исследователи предполагают, что это может быть поток материала, высвобожденный ядром звезды во время ее разрыва огромной гравитацией черной дыры, однако существует также более спекулятивная гипотеза, согласно которой это может происходить от третьего объекта системы, который подвергается воздействию быстрого ветра частиц и рентгеновского излучения от черной дыры.
Перли добавил, что такие события не только помогают идентифицировать черные дыры, но и предоставляют новый способ определить места их возникновения, механизмы формирования и роста, а также физику этих процессов.