Когда галактики сталкиваются, результат не что иное, как впечатляющий. Хотя этот тип событий происходит только раз в несколько миллиардов лет (и для его завершения требуются миллионы лет), на самом деле он довольно распространен с космологической точки зрения. И что интересно, одно из самых впечатляющих последствий - разрыв звезд от сверхмассивных черных дыр (SMBH) - также довольно распространено.
Этот процесс известен в научном сообществе как звездный каннибализм, или приливные разрушения (TDE). До недавнего времени астрономы считали, что такого рода события были очень редкими. Но согласно новаторскому исследованию, проведенному ведущими учеными из Шеффилдского университета, это на самом деле в 100 раз чаще, чем предполагали астрономы.
TDE были впервые предложены в 1975 году как неизбежное следствие присутствия черных дыр в центре галактик. Когда звезда проходит достаточно близко, чтобы подвергаться воздействию приливных сил SMBH, она подвергается так называемой «спагетизации», когда материал медленно отрывается и образует нитевидные формы вокруг черной дыры. Этот процесс вызывает резкие вспышки, которые могут быть в миллиарды раз ярче, чем у всех звезд в галактике вместе взятых.
Поскольку гравитационная сила черных дыр настолько велика, что даже свет не может покинуть их поверхности (что делает их невидимыми для обычных инструментов), TDE можно использовать для определения местоположения SMBH в центре галактик и изучения того, как они накапливают вещество. Ранее астрономы полагались на исследования большой площади, чтобы определить частоту возникновения TDE, и пришли к выводу, что они происходят с частотой один раз каждые 10 000–100 000 лет на галактику.
Однако с помощью телескопа Уильяма Гершеля в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос на острове Ла-Пальма команда ученых, которые родом из Департамента физики и астрономии Шеффилда, провела исследование 15 сверхсветящихся инфракрасных галактик, которые подвергались галактике. столкновения. Сравнивая информацию об одной галактике, которая наблюдалась дважды за десятилетний период, они заметили, что имеет место TDE.
Их результаты были детализированы в исследовании под названием «Приливные разрушения в соседней ультра-светящейся инфракрасной галактике F01004-2237», которое недавно появилось в журнале. Природа: Астрономия, Доктор Джеймс Маллани, преподаватель астрономии в Шеффилде и соавтор исследования, сказал в пресс-релизе университета:
«Каждая из этих 15 галактик подвергается« космическому столкновению »с соседней галактикой. Наши удивительные результаты показывают, что скорость TDE резко возрастает при столкновении галактик. Вероятно, это связано с тем, что столкновения приводят к тому, что большое количество звезд образуется вблизи центральных сверхмассивных черных дыр в двух галактиках, когда они сливаются воедино ».
Команда Шеффилда впервые наблюдала эти 15 сталкивающихся галактик в 2005 году во время предыдущего исследования. Однако, когда они снова наблюдали их в 2015 году, они заметили, что одна из галактик в образце - F01004-2237 - похоже, претерпела некоторые изменения. Команда изучила данные космического телескопа Хаббла и обзора неба Каталины, который отслеживает яркость астрономических объектов (в частности, ОСЗ) с течением времени.
Они обнаружили, что яркость F01004-2237, которая составляет около 1,7 миллиарда световых лет от Земли, сильно изменилась. Обычно такие вспышки можно приписать сверхновой или веществу, накапливающемуся на SMBH в центре (он же активное ядро галактики). Однако природа этой вспышки (которая показала необычайно сильные и широкие линии излучения гелия в своем пост-вспышечном спектре) больше соответствовала TDE.
Появление такого события было обнаружено во время повторных спектроскопических наблюдений выборки из 15 галактик в течение всего лишь 10 лет, что позволяет предположить, что частота появления TDE была намного выше, чем предполагалось ранее, и в 100 раз не меньше. , Как сказал Клайв Тадхантер, профессор астрофизики в Университете Шеффилда и ведущий автор исследования:
«Исходя из наших результатов для F01004-2237, мы ожидаем, что события TDE станут обычным явлением в нашей собственной галактике Млечный Путь, когда она в конечном итоге сольется с соседней галактикой Андромеды примерно через 5 миллиардов лет. Если посмотреть на центр Млечного Пути во время слияния, мы увидим вспышку примерно каждые 10–100 лет. Вспышки будут видны невооруженным глазом и будут выглядеть намного ярче, чем любая другая звезда или планета на ночном небе ».
Тем временем мы можем ожидать, что TDE, вероятно, будут замечены в других галактиках в течение наших собственных жизней. Последний раз, когда такое событие было засвидетельствовано непосредственно, было в 2015 году, когда автоматическое обследование сверхновых звезд All-Sky (также известное как ASAS-SN или Assassin) обнаружило сверхбыстрое событие на расстоянии в четыре миллиарда световых лет - что показало последующее расследование. звезда проглатывается вращающейся SMBH.
Естественно, новость об этом была встречена с большой долей волнения со стороны астрономического сообщества, поскольку это было такое редкое событие. Но если результаты этого исследования свидетельствуют о том, что астрономы должны заметить, что в недалеком будущем медленно разрывают еще больше звезд.
Благодаря улучшению инструментовки и появлению инструментов следующего поколения, таких как телескоп Джеймса Уэбба, в ближайшие годы, эти редкие и чрезвычайно живописные события могут оказаться более распространенным опытом.
