Crna rupa razdvaja zvijezdu

Astronomi promatraju smrt zvijezda na supermasivoj crnoj rupi

Kad se zvijezda previše približi crnoj rupi, rastrgnuće je ogromnim plimnim silama. Posljedice ove zvjezdane katastrofe astronomi su sada primijetili. © Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF
čitati naglas

Kozmička katastrofa: Astronomi su prvi put primijetili kako supermasivna crna rupa proždire zvijezdu. Više od deset godina koristili su teleskope za praćenje ostataka raspadane zvijezde, od kojih su neki katapultirani u svemir kao zračenje, a dijelom kao tok čestica. To je prvi put da se stvaranje i razvoj mlaznog materijala mogao izravno pratiti u takvoj zvjezdanoj smrti, pokazali su istraživači u časopisu "Science".

Godine 2014., zvijezda u srcu Mliječnog puta izbjegla je ovu sudbinu: približila se središnjoj crnoj rupi naše galaksije, ali nisu je rastrgle ogromne plimne sile oko Strijelca A *. Ali nisu sve zvijezde toliko sretne.

Izrezano iz crne rupe

Već prije 30 godina astronomi su predviđali da će supermasivne crne rupe vjerovatno pretrpjeti smrt zvijezda takozvanim događajima s poremećajem plimnih prilika (TDE). Ogromna gravitacija crne rupe tada razbija zvjezdani materijal i juri velik dio kao izuzetno ubrzane zrake čestica u svemir. Ostatak se vrti oko crne rupe kao užareni disk materije ili razbija.

Međutim, iako bi se takvi poremećaji zvijezda u centrima galaksije teoretski događali češće, astronomi su ih do sada rijetko promatrali - obično tek nakon što je prošla kozmička katastrofa. "Nikada prije nismo uspjeli promatrati stvaranje i razvoj mlaza na takvom događaju", kaže koautor Miguel Perez-Torres s Astrofizičkog instituta Andaluzija u Granadi.

U početku je izvor zračenja ličio na samo jednu difuznu točku, ovdje na slici radio-teleskopa © Mattila, Perez-Torres, i ostali / Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

Enigmatična praska pukla

Ali sada su astronomi priskočili u pomoć kozmičkoj slučajnosti - u potrazi za novim supernovama u spajanju galaksija. 30. siječnja 2005. otkrili su svijetli impuls infracrvenog zračenja visokog intenziteta iz središta galaksije, Arp 299, udaljenog nekih 150 milijuna svjetlosnih godina. Ubrzo nakon toga, radio-teleskopi vrlo dugog osnovnog niza (VLBA) otkrili su pojačanu emisiju radio valova od ove točke. prikaz

Ali odakle to zračenje? Najprije su istraživači pogodili da je supernova ili gama zraci. Ali, također je doveden i poremećaj plimnog poremećaja koji se podudara s položajem izvora zračenja u središtu galaksije. Problem je, međutim, što je "vrijeme prolazilo, novi je objekt ostao svijetao i u infracrvenom i na radiju, ali bez rendgenskih zraka i vidljive svjetlosti", kaže prvi autor Seppo Mattila sa Sveučilišta u Turku. Ovaj uzorak nije odgovarao nijednom scenariju.

Razjareni mlaz čestica

Kako je to objašnjeno? Da bi došli do dna toga, astronomi su promatrali tajanstvene događaje tijekom deset godina. Osim VLBA, za nadzor Arp 299 koriste i radio teleskope europske radio-teleskopske mreže EVN te NASA-in Spitzer svemirski teleskop.

A zapravo 2011. godine nešto je bilo u središtu Arp 299. "Izvorno neriješeni radio izvor razvio je istaknutu strukturu sličnu mlaznicama", izvijestili su istraživači. Iz prvotno prilično puntiformnog podrijetla radio valova izrasla je izdužena, intenzivno zračeća struktura u jednom smjeru. Vrh ovog mlaznice probijao se kroz svemir sa približno četvrtinom brzine svjetlosti. Tok svog čestica kretao se čak 90 posto brzine svjetlosti, kako su astronomi utvrdili.

No, počevši od 2011. godine, formirao se mlaz, prepoznatljiv po bočnom opsegu radio izvora Mattila, Perez-Torres i dr. / Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

Smrt zvijezde nalik suncu

To je jasno postalo jasno astronomima: dva ranije razmatrana scenarija ne dolaze u obzir. "Radio morfologija, evolucija i širenje suprotstavljaju se supernovi", izvještavaju Mattila i njegovi kolege. Zauzvrat, intenziteti i vremena radio-zračenja nisu odgovarali prasku gama zraka.

Ostala je samo jedna mogućnost: "Naša zapažanja pokazuju rastući radiodržaj događaja plimnog poremećaja u skladu s teorijskim očekivanjima", kažu istraživači. Prema tome, zvijezda oko dva puta sunčeve mase mora se previše približiti supermasičnoj crnoj rupi. Kad su ga snage plima iščupale, katapultirale su

veliki dio svoga materijala kao mlaz u svemir, popraćen velikim količinama visokoenergetskog zračenja.

Skriven iza oblaka prašine

Ali zašto su nestali rendgenski i optički zračenja koji su inače tipični za ove događaje? "Najvjerojatnije objašnjenje je da su gusti međuzvjezdani plin i prašina u blizini galaktičkog središta apsorbirali X-zrake i vidljivu svjetlost", kaže Mattila. Energija ovog zračenja zagrijavala je zamućene oblake i omogućila im da se zrače pojačano u infracrvenom rasponu.

Istraživači vide dokaz za ovaj scenarij u velikom intenzitetu infracrvenog zračenja, ali i u vremenskom obrascu emisije radio valova. Prema njihovom mišljenju, takvi oblaci oblaka mogli bi objasniti i zašto se češće nije promatrao tako katastrofalan kraj zvijezda na crnim rupama.

"Ovaj događaj s plimnim poremećajem mogao bi biti vrh čitavog ledenog brega skrivene populacije takvih događaja", kaže Mattila. "Ciljajući takve događaje u budućnosti pomoću infracrvenih i radio-teleskopa, mogli bismo otkriti više njih i učiti od njih." (Science, 2018; doi: 10.1126 / science.aao4669)

(Nacionalna opservatorija za radio astronomiju, 15.06.2018. - NPO)