Это явление, известное как приливный срыв, является самой близкой из когда-либо зарегистрированных вспышек подобного рода. Оно произошло всего в 215 миллионах световых лет от Земли. Это происходит, когда звезда проходит слишком близко к черной дыре, и чрезмерное гравитационное притяжение черной дыры разрывает звезду на тонкие потоки материала – процесс, называемый «спагеттификация».
Во время этого процесса часть материала падает в черную дыру, высвобождая яркую вспышку энергии, которую астрономы могут обнаружить.
Приливные сбои редки и не всегда легко поддаются изучению, потому что они обычно скрыты завесой из пыли и мусора.
Международная группа ученых во главе с Бирмингемским университетом смогла изучить это событие с беспрецедентными подробностями, поскольку оно было обнаружено через короткое время после того, как звезда была разорвана на части.
Используя очень большой телескоп и телескоп с новыми технологиями Европейской южной обсерватории, глобальную сеть телескопов обсерватории Лас-Кумбрес и спутник Swift Нила Гереля, команда смогла в течение шести месяцев наблюдать за вспышкой, получившей название AT2019qiz, по мере того, как она становилась ярче. а затем исчез.
Результаты исследования опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Это было поддержано и частично профинансировано Советом по науке и технологиям (STFC).
"Идея о том, что черная дыра втягивает в себя ближайшую звезду, звучит как научная фантастика. Но это именно то, что происходит во время приливного срыва », – говорит ведущий автор доктор Мэтт Николл, лектор и научный сотрудник Королевского астрономического общества в Университете Бирмингема. «Мы смогли подробно исследовать, что происходит, когда звезду съедает такой монстр."
«Когда черная дыра пожирает звезду, она может запустить мощный выброс материала наружу, который закрывает нам обзор», – объясняет Саманта Оутс, также из Университета Бирмингема. "Это происходит потому, что энергия, выделяемая при поедании звездного материала черной дырой, выталкивает звездные обломки наружу."
В случае AT2019qiz астрономы смогли идентифицировать явление достаточно рано, чтобы наблюдать за всем процессом.
«Несколько обзоров неба обнаружили эмиссию от нового приливного разрушения очень быстро после того, как звезда разорвалась на части», – говорит Томас Веверс, научный сотрудник ESO в Сантьяго, Чили, который работал в Институте астрономии Кембриджского университета, Великобритания, когда он провел работу. "Мы немедленно направили в том направлении несколько наземных и космических телескопов, чтобы увидеть, как генерируется свет."
Быстрые и обширные наблюдения в ультрафиолетовом, оптическом, рентгеновском и радиодиапазонах впервые выявили прямую связь между веществом, истекающим из звезды, и яркой вспышкой, испускаемой, когда она поглощается черной дырой.
«Наблюдения показали, что звезда имела примерно такую же массу, что и наше Солнце, и что она потеряла около половины этой массы из-за черной дыры, которая более чем в миллион раз массивнее», – сказал Николл, который также является приглашенным исследователем в Эдинбургский университет.
«Поскольку мы поймали это рано, мы действительно могли видеть, как поднимается завеса из пыли и обломков, когда черная дыра запускает мощный поток материала со скоростью до 10 000 км / с», – сказала Кейт Александер, научный сотрудник NASA Einstein в Северо-Западном университете. в США. «Этот уникальный« взгляд за занавес »предоставил первую возможность точно определить происхождение материала, затемняющего вид, и проследить в режиме реального времени, как он охватывает черную дыру."
Исследование помогает астрономам лучше понять сверхмассивные черные дыры и то, как материя ведет себя в условиях экстремальной гравитации вокруг них.
Команда говорит, что AT2019qiz может даже действовать как “ розеттский камень ” для интерпретации будущих наблюдений за событиями приливных срывов. Чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT), который планируется запустить в этом десятилетии, позволит исследователям обнаруживать все более слабые и быстро развивающиеся приливные сбои, чтобы разгадать новые загадки физики черных дыр.