Предоставляет ли далекая черная дыра новое определение боли и страдания?
Черная дыра, названная XJ1500 + 0154, кажется реальным эквивалентом Ямы Каркуна, места гнездования всемогущего Сарлакка в Звездных войнах, который медленно переваривал свои жертвы.
Более десяти лет назад эта гигантская черная дыра разорвала звезду и с тех пор продолжала очень долгий обед, пиру на останках звезд. Астрономы тщательно следят за этим медленным «перевариванием», потому что оно настолько необычно для так называемых приливных разрушительных событий (TDE), когда приливные силы из черных дыр разрывают звезды на части.
«Мы стали свидетелями захватывающей и продолжительной гибели звезды», - сказал Дачен Лин из Университета Нью-Гемпшира в Дареме, штат Нью-Гемпшир, который вел наблюдения за этим событием. «С 1990-х годов были обнаружены десятки случаев приливов и отливов, но ни один из них не оставался ярким в течение почти такого же времени».
Этот десятилетний праздник продлился в десять раз дольше, чем любой другой наблюдаемый TDE.
XJ1500 + 0154 находится в небольшой галактике, на расстоянии около 1,8 миллиарда световых лет от Земли, и за этим рентгеновским событием следят три телескопа: рентгеновская обсерватория Чандра, спутник Свифт и XMM-Ньютон.
TDE отличаются от другого, более распространенного источника рентгеновского излучения в галактике, связанного с черной дырой, активными ядрами галактики (AGN). Как и переваривание Sarlacc, AGN действительно может длиться тысячи лет. Это сверхмассивные черные дыры в центре галактик, которые притягивают окружающий газ и «испускают большое количество радиации, включая рентгеновские лучи», объяснил Лин в своем блоге на сайте Chandra. «Излучение от AGN не сильно меняется, поскольку окружающий их газ простирается в больших масштабах и может длиться десятки тысяч лет».
В отличие от этого, TDE относительно недолговечны, и длятся всего несколько месяцев. Во время TDE часть звездного мусора с большой скоростью выбрасывается наружу, а остальная часть падает в сторону черной дыры. По мере того как он перемещается внутрь и поглощается черной дырой, материал нагревается до миллионов градусов, создавая отчетливую рентгеновскую вспышку.
XJ1500 + 0154 обеспечивает необычайно длинную яркую фазу, охватывающую более десяти лет. Лин и его команда сказали, что одним из объяснений может быть самая массивная звезда, когда-либо полностью разорванная во время TDE.
«Чтобы событие длилось так долго при такой высокой яркости, требуется полное разрушение относительно массивной звезды, примерно вдвое большей массы Солнца», - писал Лин; однако «разрушение таких массивных звезд SMBH очень маловероятно, потому что такие массивные звезды редки в большинстве галактик, если только галактика не молодая и активно формирует звезды, как в нашем случае.
Итак, еще одно более вероятное объяснение состоит в том, что это первое обнаруженное TDE, когда меньшая звезда была полностью разорвана на части.
Лин также сказал, что это событие имеет широкие последствия для физики черных дыр.
«Чтобы полностью объяснить сверхдлинную продолжительность нашего мероприятия, необходимо применить недавний теоретический прогресс в изучении TDE», - написал он. «За последние два года несколько групп независимо друг от друга обнаружили, что после разрушения звезды может потребоваться много времени, чтобы звездный мусор осел на аккреционный диск и в SMBH. Поэтому событие может развиваться гораздо медленнее, чем считалось ранее ».
Кроме того, рентгеновские данные также указывают на то, что излучение от материала, окружающего эту черную дыру, неизменно превосходило так называемый предел Эддингтона, который определяется как баланс между внешним давлением излучения горячего газа и внутренним притяжением силы тяжести. черной дыры.
Наблюдение за свидетельством такого быстрого роста может помочь астрономам понять, как сверхмассивные черные дыры могли достигать масс примерно в миллиард раз выше Солнца, когда Вселенной было всего около миллиарда лет.
«Это событие показывает, что черные дыры действительно могут расти необычайно высокими темпами», - говорит соавтор Стефани Комосса из Нормального университета национальностей Цяньнань в городе Дуюнь, Китай. «Это может помочь понять, как появились преждевременные черные дыры».
Лин и его команда продолжат следить за этим событием, и они ожидают, что яркость рентгеновских лучей уменьшится в течение следующих нескольких лет, что означает, что запас «еды» для этого длинного обеда скоро будет израсходован.
Для дальнейшего чтения:
Бумага: вероятное продолжительное периодическое разрушение прилива
Блог Линь на сайте Chandra
Чандра пресс-релиз
Дополнительные изображения и информация от Chandra
