Чорні діри, що потрапили в акт ковтання зірок Science AAAS
Деніел Клірі, 28 січня 2020 р., 17:05
У центрі майже кожної галактики лежить чудовисько, гігантська чорна діра в мільйони або навіть мільярди разів важча за Сонце. Деякі, відомі як квазари або активні галактичні ядра, яскраво світять з усього Всесвіту, коли вони постійно пожирають навколишній газ. Але більшість з них перебувають у сплячому стані, непомітно переховуючись тисячі років - поки зірка не проходить занадто близько і не розривається на подрібнення. Це спричиняє тривалий місяць подію припливів і відпливів (TDE), яка може світити так само яскраво, як наднова.
До кількох років тому астрономи помітили лише кілька TDE. Але зараз нове покоління широкомасштабних опитувань охоплює більше з них незабаром після їх початку - даючи нові уявлення про жорстокі події та приховану популяцію чорних дір, яка рухає ними.
"Ми все ще перебуваємо в траншеях, намагаючись зрозуміти фізичні механізми, що забезпечують ці викиди", - каже Суві Гезарі з Університету штату Меріленд, Колледж-Парк. Раніше цього місяця на щорічному засіданні Американського астрономічного товариства в Гонолулу Гезарі представив аналіз 39 TDE: 22 з останніх років і 17, виявлені в перші 18 місяців роботи перехідного об'єкта Цвікі (ZTF), 1,2-метрового оглядовий телескоп в Каліфорнії.
На стандартному зображенні TDE гравітація чорної діри подрібнює наближається зірку на пасма, як спагетті. Чорна діра негайно ковтає половину речовини зірки, тоді як решта дугами відходить довгими стрічками. Вони швидко падають назад і осідають в акреційному диску, який стабільно подає матеріал у чорну діру, нагріваючись настільки, що випромінює рясні рентгенівські промені.
Супутник рентгенівського картографування виявив перші TDE у 1990-х. Зараз оптичні огляди, такі як ZTF, фіксують швидкозмінні події та фіксують яскраві деталі видимого світіння. Вони також попереджають інші обсерваторії, такі як телескоп Свіфт НАСА, про подальші спостереження на ультрафіолетових та рентгенівських хвилях.
Відбитки пальців певних газів у спектрах видимого світла можуть виявити, яка зірка спустилася вниз по щелепі чорної діри. Гезарі та її колеги виявили, що спектри TDE поділяються на три класи, в яких переважають водень, гелій або суміш газів. Водень, ймовірно, сигналізує про великі молоді зірки, тоді як події гелію можуть вказувати на ядра старих зірок, у яких водневі оболонки були позбавлені - можливо, більш ранньою щіткою з чорною дірою. Вона каже, що пропорції розкривають щось про популяції зірок у самих центрах галактик, на відстанях від Землі, які інакше було б неможливо дослідити.