Tragiczny los gwiazdy „Spaghetti” przez czarną dziurę z prędkością 35,5 miliona kilometrów na godzinę

W 2019 roku zespół astronomów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley miał okazję dostrzec najbliższy do tej pory przykład rozbitej gwiazdy, czyli ’makaron’, przez supermasywną czarną dziurę. Termin „spaghetti” to slangowy sposób opisywania tego, co dzieje się z substancją, gdy zostaje połknięta przez jeden z tych tajemniczych obiektów. Grawitacja czarnej dziury jest taka, że materiał „osłabia” i zamienia się w cienkie pasma, spaghetti, które ostatecznie wpadają do czarnej dziury.

Była to gwiazda podobna do Słońca, a czarna dziura, która ją zniszczyła, 215 milionów lat świetlnych od Ziemi, była milion razy większa. Dzięki ich względnej bliskości naukowcy byli w stanie zbadać światło gwiazdy w momencie jej śmierci, a konkretnie polaryzację tego światła. Dzięki temu mogli dowiedzieć się, co się stało zaraz po rozerwaniu gwiazdy przez silne grawitacyjne siły pływowe.

Jednak w tym konkretnym przypadku coś zainteresowało naukowców. Wbrew temu, co zwykle się dzieje, tym razem nie udało im się wykryć potężnych emisji promieniowania rentgenowskiego z rozdartej gwiazdy.

Teraz w artykule właśnie opublikowanym w „Miesięczne Zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego”, Naukowcy sugerują, że duża część niefortunnej materii gwiazdy została wyrzucona z bardzo dużą prędkością, dochodzącą do 10 000 km/s (około 35,5 miliona km na godzinę), tworząc kulisty obłok gazu, który blokuje większość wysokiej energii. Emisje generowane, gdy czarna dziura pożera resztę gwiazdy.

Wcześniejsze badania eksplozji, nazwane AT2019qiz, wykazały, że duża część materii gwiazdy została wywiewana przez silne wiatry z czarnej dziury. Jednak nowe dane dotyczące polaryzacji światła w szczytowym momencie zdarzenia wskazują, że obłok był najprawdopodobniej sferycznie symetryczny.

Według Alexa Filippenko, współautora artykułu, „Po raz pierwszy ktoś wydedukował kształt obłoku gazu wokół gwiezdnego spaghetti za pomocą pływu grawitacyjnego”.

To odkrycie wyjaśnia, dlaczego astronomowie nie wykrywają promieniowania wysokoenergetycznego podczas tego zdarzenia, jak w dziesiątkach podobnych przypadków zaobserwowanych do tej pory: promienie X, spowodowane przez materię gwałtownie oderwaną od gwiazdy, są wciągane w dysk akrecyjny wokół czarnej dziury przed wpadnięciem w nią i zostały ukryte przed wzrokiem przez materię z gwiazdy zdmuchniętej przez silne wiatry czarnej dziury.

opuszczony

„Ta obserwacja – wyjaśnia Kishore Batra, główny autor badania – wyklucza klasę rozwiązań, które zostały zaproponowane teoretycznie i daje nam silniejsze ograniczenie tego, co dzieje się z gazem wokół czarnej dziury. Ludzie widzieli inne dowody na wiatry. pochodzące z tych wydarzeń i myślę, że to badanie polaryzacji zdecydowanie potwierdza Jest to dowód na to, że nie uzyskasz geometrii sferycznej bez wystarczającego wiatru.Ciekawym faktem jest to, że duża część materii gwiazdy wznoszącej się do wewnątrz ostatecznie nie wpada w czarną dziurę, ale jest z niej wyrzucany”.

Drugi zestaw obserwacji 6 listopada, 29 dni po obserwacji październikowej, ujawnił, że światło było lekko spolaryzowane, około 1%, co wskazuje, że obłok osłabł na tyle, aby ujawnić asymetryczny skład gazowy wokół czarnej dziury.

„Badania polaryzacji są bardzo trudne – dodaje Batra – i bardzo niewiele osób na całym świecie zna tę technikę wystarczająco dobrze, aby jej używać. Jest to więc niezbadane terytorium dla turbulencji pływowych”.

Naukowcy obliczyli, że spolaryzowane światło było emitowane z powierzchni kulistego obłoku o promieniu około 100 jednostek astronomicznych, 100 razy dalej od gwiazdy niż Ziemia od Słońca, w odległości 150 milionów kilometrów. …