Гігантська чорна діра розірвала зорю й поглинає її залишки понад десяти років, вважають астрономи. Це у понад 10 разів довше, ніж будь-який інший випадок смерті зорі від чорної діри, які досі спостерігали науковці. Відкриття зроблено з допомогою космічних рентгенівських обсерваторій NASA «Чандра» (Chandra) і «Свіфт» (Swift), а також космічного рентгенівського телескопа XMM-Newton Європейського космічного агентства.
Тріо орбітальних рентгенівських телескопів знайшли докази «явищу припливного розриву» («tidal disruption event» або TDE) суть якого в тому, що припливні сили, спричинені сильною гравітацією чорної діри, можуть знищити об’єкт, наприклад, зорю, яка проходить занадто близько. Під час TDE деякі з «уламків» зорі на високих швидкостях відкидаються назовні, натомість інші рухаються в бік чорної діри. Коли фрагменти зорі падають на чорну діру, газ нагрівається до мільйонів градусів, що приводить до появи чіткого рентгенівського спалаху.
«Ми стали свідками ефектної й тривалої загибелі зорі», — зауважив Дачен Лін (Dacheng Lin) з Університету штату Нью-Гемпшир в Даремі (США), який очолював дослідження. «Десятки явищ припливного руйнування виявлено з 1990 року, але жодне не було таким яскравим протягом тривалого часу, як це».
Надзвичайно довга фаза яскравості цієї події (вона триває понад 10 років) означає, що серед спостережених явищ припливного розриву це наймасивніша зоря з усіх, яка коли-небудь була повністю розірвана внаслідок такої подій.
Джерело рентгенівського випромінювання, що містить чорну діру з активним тривалим «харчуванням», відоме за своє скороченою назвою XJ1500 + 0154. Воно міститься в центрі невеликої галактики, яка лежить на відстані 1,8 млрд світлових років від Землі в напрямку сузір’я Діви.
«Чандра» не бачила це джерело 2 квітня 2005 року — його виявили в спостереженні XMM-Newton 23 липня 2005 р. (пік яскравості за спостереженнями «Чандра» трапився 5 червня 2008 р.). Ці спостереження показують, що в рентгенівських променях яскравість джерела зросла, щонайменше, в 100 разів. Відтоді «Чандра», «Свіфт» та XMM-Ньютон спостерігали його кілька разів.
Уявлення художника про подію, яку астрономи називають «явище припливного розриву» («tidal disruption event» або TDE). Це коли об’єкт, зокрема зоря, проходить занадто близько від чорної діри і зазнає руйнування внаслідок дії припливних сил, спричинених потужною гравітацією чорної діри. Під час TDE деякі з «уламків» зорі на високих швидкостях відкидаються назовні, натомість інша частина газу рухається в бік чорної діри (на малюнку такий матеріал показано червоним кольором), нагрівається й утворює рентгенівське випромінювання. Тиск цього випромінювання здуває частину матеріалу (його показано синім), що падає на чорну діру. Фото з сайту www.nasa.gov.
Рентгенівські дані також показують, що чорна діра поглинає газ доволі швидко. Настільки швидко, що тиск випромінювання, яке виникає внаслідок цього, мав би здувати газ, що падає на чорну діру. Рівновагу між цими двома процесами називають межею Еддінґтона (це баланс між тиском випромінювання від гарячого газу й силою тяжіння чорної діри). Проте, якимось чином, чорна діра протягом тривалого часу долає цю перепону.
«Протягом майже всього періоду спостережень цього об’єкта він швидко зростав», — зауважив співавтор дослідження Джеймс Ґуіллочон (James Guillochon) з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики в Кембриджі. «Це вказує на щось незвичайне — ніби зоря удвічі масивніша від нашого Сонця прямо зараз падає в чорну діру».
Висновок, що надмасивні чорні діри можуть зростати завдяки явищу припливного розриву й, можливо, іншими шляхами, поглинаючи матерію з вищим темпом, ніж той, що відповідає межі Еддінґтона, має важливе значення. Це, ймовірно, допоможе науковцям пояснити, як надмасивні чорні діри змогли досягти маси приблизно в мільярд разів більшої, ніж Сонце, коли вік Всесвіту був лише близько мільярда років.
Моделювання, яке виконали дослідники, вказує на те, що темп харчування чорної діри має значно впасти у подальші десять років. Це призведе до того, що протягом кількох наступних років рентгенівське джерело XJ1500 + 0154 значно ослабне.
За інф. з сайту http://chandra.si.edu підготував Іван Крячко
