Вчені спостерігали процес знищення зірки надмасивною чорною дірою

Астрофізики поспостерігали процес знищення надмасивною чорною дірою зірки, яка проходила повз, що дозволило вперше отримати точні дані про швидкість обертання надмасивної чорної діри. Результати роботи представлені у статті, опублікованій в Science, також автори виступили з доповіддю на 233-му засіданні Американського астрономічного товариства в Сіетлі, інформує Ukr.Media.

Швидкість обертання чорної діри досі з великим трудом піддавалася вимірам. Раніше вченим вдалося визначити швидкість обертання деяких чорних дір Чумацького шляху, що належать до класу чорних дір зоряної маси (від 5 до 30 сонячних), з допомогою спостереження регулярних змін їх рентгенівського випромінювання. Для надмасивних чорних дір спостереження обмежувалися кількома циклами змін, що не дозволяло чітко вивести значення швидкості обертання.

У листопаді 2014 року з допомогою мережі телескопів під загальною назвою ASASSN (All-sky Survey for Automated Supernovae) астрономи побачили яскравий спалах світла на відстані близько 290 мільйонів світлових років від Землі. Подія отримала назву ASASSN14-li і була класифікована як результат приливного руйнування зірок (коли один об'єкт руйнується іншим, набагато більшим, з допомогою гравітаційного впливу). Воно відбулося в безпосередній близькості від надмасивної чорної діри, центру галактики PGC 043234. Виявивши спалах, вчені задіяли у дослідженні чутливі до рентгенівського випромінювання обсерваторії NASA: Chandra і телескоп Нейла Гірлса Свіфта, а також телескоп XMM-Newton, - залишки речовини зірки, закручуючись до центру надмасивної чорної діри, сильно нагріваються і виробляють величезну кількість рентгенівського випромінювання. З них формується протяжний аккреційний диск, який до відкриття ASASSN14-li не вдавалося точно вивчити.

Спостереження ASASSN14-li показало дивовижну стабільність і періодичність (цикл обертання трохи більше двох хвилин). Воно вперше дало можливість точно оцінити швидкість обертання надмасивної чорної діри: зафіксувавши, що діаметр горизонту подій приблизно в 300 разів перевищує земний, астрономи розрахували, що швидкість обертання чорної діри величезна і становить приблизно половину від швидкості світла у вакуумі (для порівняння, швидкість обертання Сонця навколо своєї осі менше швидкості світла в 150 тисяч разів). Причому точність вимірювання, за оцінками астрономів, дуже велика, адже вимірювання проводилися для 300 тисяч циклів обертання.

Поглинання зірок-компаньйонів чорними дірами давно досліджується астрономами, так, у 2015 році гамма-обсерваторія INTEGRAL зафіксувала рідкісну подію - поглинання чорною дірою зірки-компаньйона. Але це відкриття, ймовірно, дасть новий поштовх у дослідженні приливних руйнувань і може стати ключем до вимірювання швидкостей обертання надмасивних чорних дір з різким змінам яскравості рентгенівського випромінювання.