Když se hvězda příliš přiblíží k horizontu událostí supermasivní černé díry, dojde k silným přílivovým vlnám
1. března 2021 během automatizovaného provozuVýzkumníci celooblohového průzkumu Zwicky Transient Facility poprvé zaznamenali událost narušení přílivu AT2021ehb. Jeho zdrojem byla supermasivní černá díra v centru galaxie, která se nachází pouhých 250 milionů světelných let od Země. Astrofyzici začali s pozorováním téměř na samém počátku zkázy, kdy ještě nedosáhla svého vrcholu, a tuto událost studovali více než rok.
Co se stalo?
Od objevení AT2021ehb, několikdalekohledy pozorovaly, co se stane, když se hvězda dostane příliš blízko ke své černé díře. Tato událost slapového narušení se odehrála v galaxii s centrální černou dírou o hmotnosti asi 10 milionů hmotností Slunce.
Systém umístěný pouhých 250 milionů světlalet od Země, se stal pátým nejvzdálenějším známým příkladem zničení hvězdy supermasivní černou dírou. Ale na rozdíl od bližších událostí byl AT2021ehb objeven poměrně brzy a byl poprvé studován současně v rentgenovém, ultrafialovém, optickém a rádiovém rozsahu.
Jak dochází k narušení přílivu a odlivu?
Když se hvězda příliš přiblíží k černédíra, silná gravitace natahuje hvězdu, až se z ní stane dlouhá řeka horkého plynu. Proud plynu víří kolem černé díry a jeho částice se navzájem srážejí.
Předpokládá se, že srážka plynu vytváří šokvlny a toky plynu směrem ven, které generují záření jak ve viditelném světle, tak v jiných rozsazích vlnových délek (ultrafialové záření a rentgenové záření).
Jak událost narušení přílivu postupujemateriál se začne usazovat na disku obíhajícím kolem černé díry jako voda rotující kanálem, přičemž tření vytváří nízkoenergetické rentgenové záření. V případě AT2021ehb se celá tato série událostí od začátku špagetizace hvězdy až po vytvoření disku odehrála za pouhých 100 dní.
Co se astrofyzici naučili?
Přibližně 300 dní po událostiPoprvé bylo identifikováno narušení přílivu a odlivu, astrofyzici začali k pozorování černé díry používat satelit NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array) NASA. Jedná se o nejcitlivější kosmický dalekohled na rentgenové záření.
Satelit objevil korónový oblak kolem černé díryhorká plazma, která zbyla z hvězdy. To bylo extrémně neobvyklé, protože vznik koróny je obvykle doprovázen ejekcemi výtrysků nebo relativistických výtrysků - proudů plazmatu unikajícího ze středu černé díry. V AT2021ehb však žádné trysky nebyly.
Zveřejnili to autoři studietýden v Astrophysical Journal si všimněte, že koróny vyzařují rentgenové záření s vyšší energií než kterákoli jiná část černé díry, ale astrofyzikové stále nevědí, odkud plazma pochází a jak přesně se tak zahřívá.
Takovou přílivovou událost jsme ještě nevidělidestrukce pomocí rentgenového záření, jako je tato, bez přítomnosti výtrysku, a to je opravdu působivé, protože to znamená, že můžeme potenciálně oddělit, co způsobuje výtrysky a co způsobuje koróny.
Yuhan Yao, postgraduální student na Caltech Pasadena a hlavní autor studie
Vědci poznamenávají, že aktuální pozorovánínaznačují, že vznik koróny černé díry „má něco společného s magnetickými poli“. Doufají, že budoucí pozorování pomohou vysvětlit fyziku tohoto procesu.
Co je zajímavého na narušení přílivu a odlivu?
Většina supermasivních černých děr je obklopenahorký plyn, který se nahromadil tisíce a miliony let. Studovat tyto procesy je nesmírně obtížné. K událostem narušení přílivu dochází v blízkosti černých děr, ale trvají pouze několik týdnů nebo měsíců. Zároveň jsou mnohem jasnější než jednotlivé částice prachu a plynu, které tvoří disk poblíž černé díry.
Jas a krátké trvání událostíSlapové narušení pomáhá astrofyzikům naučit se v omezeném čase, jak gravitace černé díry ovládá částice hmoty, co jsou černé díry a jaká fyzika funguje na horizontu událostí.
Disrupce přílivu a odlivu je druh vesmírné laboratoře. Jsou naším oknem v reálném čase do masivní černé díry číhající ve středu galaxie.
Suvi Gezari, astronom z Space Telescope Science Institute v Baltimoru a spoluautor studie
Přečtěte si více:
Einstein se opět mýlí a jeho hlavní teorie byla přepsána: jak to mění svět
Zveřejněné testovací video první vrtule na světě s 11 listy
Ukázalo se, jak stará voda dnes pijeme
Na obálce: Umělecká ilustrace události narušení přílivu a odlivu AT2021ehb. Obrázek: NASA/JPL-Caltech