Черная дыра разрывает звезду

Космическая катастрофа: астрономы впервые смогли наблюдать, как сверхмассивная черная дыра поглощает звезду. На протяжении более десяти лет ученые с помощью телескопов прослеживали, как остатки разорванной на части звезды отчасти в виде излучения, а отчасти в виде потока частиц «катапультировались» в космос. И это стало первым случаем, когда образование и развитие потока материи можно было видеть «в прямом эфире» при смерти такой звезды, пишут исследователи в журнале Science.

Когда звезда подходит слишком близко к черной дыре, ее разрывают на куски невероятные приливные силы.

Последствия такой звездной катастрофы могли напрямую наблюдать астрономы. © Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

В 2014 году одной из звезд в самом сердце Млечного пути удалось избежать подобной судьбы. Тогда она хоть и опасно приблизилась к центральной черной дыре нашей галактики, но, несмотря на чудовищные приливные силы в окружении Стрельца А*, разорвана на куски не была. Но не всем звездам настолько везет.

Разорвана черной дырой

Еще лет 30 назад астрономы-теоретики предсказывали, что вблизи сверхмассивных черных дыр нередко звезды могут гибнуть вследствие так называемого Tidal Disruption Events (TDE), что переводится как «событие приливного разрушения». Грандиозная гравитация черной дыры рвет при этом звездный материал на куски, причем большую часть этих ошметков она вышвыривает в космос в виде экстремально ускоренного потока частиц. Остаток же вращается в виде раскаленного диска материи вокруг черной дыры или аннигилируется.

Но хотя такие разрывания звезд в галактических центрах в теории должны быть довольно частым явлением, астрономам до сих пор крайне редко удавалось наблюдать такое событие – причем обычно тогда, когда космическая катастрофа уже свершилась. «Образование и развитие потока материи при таком событии нам еще никогда не доводилось наблюдать непосредственно», - говорит соавтор исследования Мигель Перез-Торрес из Астрофизического института Андалусии в Гранаде.

Загадочный сдвиг лучей

Теперь же астрономам на помощь пришла космическая случайность – при поиске неизвестных сверхновых в сливающихся галактиках. 30 января 2005 года они обнаружили яркий импульс сильного инфракрасного излучения из центра удаленной примерно на 150 миллионов световых лет галактики Arp 299. Чуть позднее и радиотелескопы комплекса Very Long Baseline Array (VLBA) зарегистрировали усиленную эмиссию радиоволн из этого места.

Сначала источник излучений был похож лишь на диффузную точку, как это видно по снимку, сделанному телескопом. © Mattila, Perez-Torres, et al./ Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Но откуда исходило это излучение? Первым предположением исследователей стала сверхновая или выброс гамма-излучений. Правда, и Tidal Disruption Event рассматривался в качестве возможной причины – основанием для этого стало расположение источника излучений в центре галактики. Но была здесь и проблема. «По прошествии времени объект оставался ярким как в инфракрасном, так и в радиодиапазоне, а вот рентгеновское излучение и свет отсутствовали», - говорит инициатор исследования Сеппо Маттила из университета Турку. И такая схема не вписывалась ни в один из существовавших сценариев.

Мчащийся поток частиц

Как это можно было объяснить? Для того, чтобы докопаться до истины, астрономы наблюдали загадочное событие более десяти лет. Для контроля за Arp 299, наряду с большим телескопом VLBA, они использовали радиотелескопы европейской сети радиотелескопов EVN и космический телескоп NASA Spitzer.

И действительно, в 2011 году в сердце Аrp 299 что-то произошло. «Изначально не менявшийся радиоисточник вдруг преобразовался в хорошо заметную структуру, похожую на реактивную струю», - сообщают исследователи. Из поначалу скорее точечного источника радиоволн выросло продолговатое и интенсивно испускающее излучения образование, причем рост его осуществлялся лишь в одну сторону. Острие этой струи неслось сквозь космическое пространство со скоростью в четверть световой. А при своем появлении поток частиц, как определили астрономы, двигался даже со скоростью в 90 процентов скорости света.

Смерть похожей на Солнце звезды

Теперь астрономам стало понятно: два из рассматриваемых прежде сценариев отпадают. «Радиоморфология, эволюция и экспансия несовместимы со сверхновой», - заявляет Маттила и его коллеги. Интенсивность и прохождение во времени радиоизлучения также не подходят под версию выброса гамма-излучений.

С 2011 года начал образовываться реактивный поток материи, определяемый по боковым расширениям радиоисточника. © Mattila, Perez-Torres, et al./ Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Анимация. Для просмотра кликните по изображению.

Оставалась лишь одна возможность. «Наши наблюдения свидетельствуют о расширяющейся реактивной радиоструе «события приливного разрушения» (TDE) – в полном соответствии с теоретическими ожиданиями», - считают ученые. Согласно такой версии, звезда примерно двойной солнечно массы слишком близко подошла к сверхмассивной черной дыре. Когда же приливные силы разорвали ее на куски, большая часть ее материала была выброшена в виде реактивной струи в космос, причем струя эта сопровождалась большими количествами высокоэнергетического излучения.

Скрытые за облаками пыли

Но почему же тогда отсутствовали типичные для подобных событий рентгеновское и оптическое излучения? «Наиболее вероятное объяснение таково, что плотный межзвездный газ и пыль вблизи галактического центра абсорбировали и рентгеновское излучение, и свет в видимом диапазоне», – считает Маттила. Энергия этого излучения нагрела окутывающие облака, по причине чего те стали еще сильнее светиться в инфракрасном спектре.

Признаки такого сценария исследователи видят в высокой интенсивности инфракрасного излучения, а также во временной схеме эмиссии радиоволн. По их мнению, такие покрывающие облака могли бы также объяснить, почему до сих пор астрономы могли так редко наблюдать подобный катастрофический конец звезд возле черных дыр.

«Это событие приливного разрушения вполне может оказаться верхушкой айсберга целой скрытой популяции подобных событий», - говорит Маттила. - «Когда мы будем в будущем целенаправленно искать с помощью инфракрасных и радиотелескопов такие события, мы сможем обнаруживать их в большем количестве, получая при этом новые знания».

Астрономы открыли самую массивную спиральную галактику

Астрономы, при помощи комплекса радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array), открыли наверное самую массивную спиральную галактику в нашей Вселенной.

Галактика DLA0817g глазами художника. Фото NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Галактика, которая получила обозначение DLA0817g, появилась, по мнению ученых, спустя 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Она находится на расстоянии около 12,2 миллиарда лет световых лет от Земли, однако, учитывая расширения Вселенной, в настоящий момент DLA0817g, должна находится на расстоянии 24,4 миллиарда световых лет.

Галактика DLA0817g в радиодиапазоне. Фото ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Neeleman; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Ученые назвали объект Диском Вольфа - в честь астронома Артура Вольфа. Галактика DLA0817g стала самой далекой галактикой с вращающимся диском среди всех обнаруженных на данный момент астрономами. Согласно современным моделям, массивные галактики образуются из слияний меньших по массе галактик и скоплений горячего газа. Эти столкновения препятствуют формированию дисков, характерных для Вселенной нынешнего возраста. Поэтому существование Диска Вольфа заставит астрономов пересмотреть механизмы появления таких космических объектов. Вероятно, DLA0817g аккумулировал холодный газ, однако вопрос, как ему удалось сохранить стабильный диск при такой большой массе, остается открытым.

«Скорость звездообразования в DLA0817g, по крайней мере, в десять раз выше, чем в нашей собственной галактике», – пишут ученые, «Должно быть, это одна из самых продуктивных дисковых галактик в ранней Вселенной».

Кометы десятилетия не будет - C / 2019 Y4 (ATLAS) распалась на части

Комета C / 2019 Y4 (ATLAS), которая, по мнению астрономов, должна была стать самой яркой кометой десятилетия, развалилась на части. Катаклизм заснял космический телескоп "Хаббл".

Фрагменты кометы C/2019 Y4 (ATLAS). Первый снимок выполнен космическим телескопом "Хаббл" 20 апреля, второй 23 апреля 2020 года. Фото NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA), Q. Ye (University of Maryland)

Напомним, что комета C/2019 Y4 (ATLAS) была обнаружена 28 декабря 2019 года при помощи системы Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) на Гавайях - астрономической системы раннего предупреждения, предназначенной для обнаружения небольших околоземных объектов за несколько дней или недель до того, как они пройдут мимо Земли.

Астрономы предположили, что к концу мая 2020 года комета будет видна даже невооруженным глазом. А 31 мая 2020 года она должна пролететь всего в 0,25 а.е. от Солнца. Но до Солнца C/2019 Y4 (ATLAS) в целом состоянии не добралась.

Начиная с середины марта астрономы наблюдали, как комета, по мере приближения к Солнцу, становится все ярче, однако затем она резко стала тускнуть. Сразу было сделано предположение, что ядро кометы начало распадаться. К наблюдениям подключили космический телескоп "Хаббл", который подтвердил - комета  C/2019 Y4 (ATLAS) развалилась на фрагменты.

Как считают ученые, распад кометы при столь быстром росте ее яркости неудивителен. При подлете к Солнцу C/2019 Y4 начала выбрасывать в окружающее пространство большое количество летучих веществ в замороженном виде. Активный выброс газов, вероятно, способствовал ее распаду на десятки частей. И по всей видимости такое поведение является закономерностью для большинства ядер комет.

Картина дня

))}
Loading...
наверх