Наблюдается световое эхо рентгеновской вспышки от ядра галактики. Когда звезда втягивалась в черную дыру, ее материал впрыскивался в аккреционный диск черной дыры, вызывая внезапный выброс излучения. Результирующее рентгеновское излучение вспышки наблюдалось при попадании на локальные звездные газы, создавая световое эхо. Это событие дает нам лучшее понимание того, как звезды питаются сверхмассивными черными дырами, и предоставляет метод для картирования структуры ядер галактик. Ученые теперь считают, что у них есть данные наблюдений для неуловимых молекулярный тор считается, что он окружает активные сверхмассивные черные дыры.
Световое эхо от далеких галактик наблюдалось ранее. Эхо от сверхновой, которая произошла 400 лет назад (которая сейчас наблюдается как SNR 0509-67.5 остатка сверхновой), только что наблюдалась здесь, на Земле, после того, как выбросы сверхновых отразились от галактического вещества. Впервые, однако, наблюдаются энергетические выбросы от внезапного притока вещества в аккреционный диск сверхмассивной черной дыры, отражающийся от газов в ядрах галактики. Это важный шаг к пониманию того, как звезды поглощаются сверхмассивными черными дырами. Кроме того, эхо действует как прожектор, выделяя темное звездное вещество между звездами, открывая структуру, которую мы никогда не видели прежде.
Это новое исследование было проведено международной командой во главе со Стефани Комосса из Института инопланетной физики им. Макса Планка в Гархинге, Германия, с использованием данных Sloan Digital Sky Survey. Комосса сравнивает это наблюдение с тем, чтобы осветить темный город взрывом фейерверка:
“Изучать ядро нормальной галактики - это все равно что смотреть на ночной горизонт Нью-Йорка во время сбоя в электроснабжении: вы не можете много узнать о зданиях, дорогах и парках. Ситуация меняется, например, во время фейерверка. Точно так же, когда внезапный всплеск излучения высокой энергии освещает галактику.- Стефани Комосса
Такое сильное рентгеновское излучение может быть очень трудно наблюдать, поскольку они являются короткоживущими выбросами, но огромное количество информации можно получить, увидев такое событие, если астрономы достаточно быстры. Анализируя данные о степени ионизации и скорости в спектроскопических линиях излучения отраженного света, физики Макса Планка смогли определить местоположение вспышки. Внутри линий излучения находятся космические «отпечатки пальцев» атомов у источника излучения, ведущие их к ядру галактики, где, как считается, живет сверхмассивная черная дыра.
Стандартная модель для ядер галактик (a.k.a. единая модель активных галактик) предсказать «молекулярный тор», окружающий аккреционный диск черной дыры. Эти новые наблюдения галактики с именем SDSSJ0952 + 2143, по-видимому, показывают, что рентгеновская вспышка была отражена галактическим молекулярным тором (с сильными линиями излучения железа). Это первый раз, когда было замечено присутствие возможного тора, и если это подтвердится, астрофизики получат свои наблюдательные доказательства этой теоретической возможности, усиливая стандартную модель. Более того, использование аккреционных дисковых вспышек может помочь ученым при попытке картировать структуру других молекулярных торов.
Усиление наблюдения отраженного рентгеновского излучения от тора дает возможность видеть переменные инфракрасные излучения. Это излучение означает «последний призыв о помощи», когда пыльное облако быстро нагревается падающим рентгеновским излучением. Пыль вскоре испарится.
Но как они узнали, что это была звезда, которая упала в аккреционный диск? В дополнение к сильным железным линиям существуют странные эмиссионные линии водорода, которые никогда раньше не были видны. Это убедительное доказательство того, что это обломки звезды, которая подошла слишком близко к черной дыре, отгоняя водородное топливо.
Хотя рентгеновская вспышка утихла, галактика продолжает наблюдаться рентгеновским спутником Чандра. Наблюдаются слабые, но измеримые рентгеновские излучения, что может означать, что звезда все еще подается на аккреционный диск. Кажется возможным, что измерение этого слабого излучения также может быть полезным, позволяя исследователям продолжать картировать молекулярный тор еще долго после того, как первоначальное сильное рентгеновское излучение закончилось.
Источники: arXiv, Институт внеземной физики Макса Планка
