Впервые астрономы зафиксировали поглощение звезды сверхмассивной чёрной дырой — явление, известное как приливное разрушение. Эти события долгое время были недоступны учёным, но появление космического телескопа имени Джеймса Уэбба позволило учёным сделать новые открытия».
Результаты исследований, В Astrophysical Journal Letters приводятся новые данные о поведении активных и спящих черных дыр, демонстрирующие уникальную способность телескопа изучать ранее не наблюдавшиеся космические катастрофы.
Тайны звезд, разорванных черными дырами
С 1990-х годов астрономы зарегистрировали почти сотню приливных разрушений — событий, когда звёзды проходят слишком близко к чёрной дыре в центре галактики и разрываются её огромной гравитацией. Однако до сих пор подобные события наблюдались только в относительно прозрачных галактиках, где их можно обнаружить по рентгеновским вспышкам или оптическому излучению. Учёные предполагали, что гораздо больше подобных событий будет происходить в пыльных галактиках, где их невозможно обнаружить обычными методами.
Ранее исследователи из Массачусетского технологического института, Колумбийского университета и других институтов обнаружили, что, хотя пыль блокирует видимый свет и рентгеновские лучи, её можно нагреть, создавая инфракрасное излучение.
Обратите внимание: Астрономы обнаружили необычный пульсар.
В новом исследовании группа использовала инфракрасные возможности космического телескопа имени Джеймса Уэбба для поиска подобных скрытых сигналов в четырёх галактиках, ранее демонстрирующих признаки приливных возмущений.Пробуждение спящих черных дыр
Затем ученые направили свои телескопы на предполагаемое место приливного возмущения и обнаружили четкую спектральную сигнатуру аккреции — процесса, при котором звездные обломки начинают вращаться вокруг черной дыры и постепенно поглощаются ею.
Ключевые результаты включают редкие линии инфракрасного излучения, которые возникают, когда излучение аккреционного диска выбивает электроны из атомов неона — явление, уникальное для активности черной дыры.
«Во Вселенной нет ничего, что могло бы возбудить газ и произвести такую энергию, кроме аккреции черных дыр», — говорит Меган Мастерсон, аспирантка Института астрофизики и космических исследований Кавли Массачусетского технологического института и ведущий автор исследования.
Во всех четырёх случаях космический телескоп имени Джеймса Уэбба обнаружил пылевые структуры, отличающиеся от тех, что встречаются в активных галактиках, где чёрные дыры постоянно поглощают материю. Отсутствие этой структуры говорит о том, что эти чёрные дыры находились в состоянии покоя в течение длительного времени и пробуждались только при слишком близком прохождении звёзд.
От предположений к подтвержденным открытиям
Ранее миссия NEOWISE проанализировала данные инфракрасного диапазона за десятилетие и обнаружила несколько потенциальных областей для существования TDE. Теперь космический телескоп имени Джеймса Уэбба подтвердил наличие четырёх из них, включая ближайшую из известных TDE, расположенную всего в 130 миллионах световых лет от Земли.
«Эти четыре сигнала — самое убедительное доказательство того, что данные космического телескопа имени Джеймса Уэбба наконец подтвердили реальность приливных возмущений», — сказал Мастерсон.
Одно из событий сопровождалось выбросом рентгеновских лучей, другое изначально было принято за сверхновую, а третье могло быть связано с вращением газа вокруг черной дыры на чрезвычайно высоких скоростях.
Новый инструмент для изучения черных дыр
Различие между временной аккрецией приливных возмущений и продолжающейся аккрецией вещества активными ядрами галактик даёт учёным новое понимание поведения чёрных дыр в пыльных галактиках. Группа планирует продолжить изучение этого вопроса в будущем, используя космический телескоп имени Джеймса Уэбба, космический телескоп NEOWISE и новые инфракрасные телескопы.
Поскольку процесс приливного разрушения занимает так много времени, астрономы планируют наблюдать за этими событиями в течение месяцев или даже лет, чтобы лучше понять их природу.
«Поглощение звезды чёрной дырой происходит не мгновенно, — пояснил Мастерсон. — Мы хотели выяснить, сколько времени занимает этот процесс и какова окружающая среда».
Многое в этих катастрофических событиях остается загадкой.
«Точных подробностей никто не знает, потому что мы только начинаем их изучать», — признали исследователи.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Астрономы впервые зафиксировали следы разрушенных звезд, поглощенных сверхмассивными черными дырами в результате так называемых приливных разрушений.