Невероятно ехо от черна дупка, която яде звезда

Невероятно ехо от черна дупка, която яде звезда

Художествена визия за вътрешния поток на натрупване и струя от супермасивна черна дупка през периода на активно хранене (например от наскоро експлодирала звезда)

На 11 ноември 2014 г. глобалната мрежа от телескопи получи сигнали от разстояние от 300 милиона светлинни години. Събитието представляваше експлозия на електромагнитна енергия, която се случи, когато една черна дупка избухне една приближаваща се звезда. Проучването направи възможно да се научи повече за това как черните дупки абсорбират материята и регулират галактическия растеж.

Наскоро изследователи от Масачузетския технологичен институт и Университета Джон Хопкинс са идентифицирали радиосигнали от събитие, което е тясно свързано с рентгеновите емисии от същата епидемия преди 13 дни. Те вярват, че тези радиоизлъчвания (90% подобни на рентгенови) не излизат случайно. Най-вероятно сме изправени пред гигантска струя високоенергийни частици, изтичащи от черна дупка, поглъщаща звезден материал.

Моделите показват, че скоростта на подаване на черната дупка контролира силата на създаваната струя. Ако дупката е пълна, струята ще бъде мощна и обратно. Това е важен момент, тъй като за първи път записахме реактивен поток, контролиран от силата на супермасивна черна дупка.

Учените отдавна подозират, че струи от черни дупки се подхранват от скоростта на нарастване, но никой не може да наблюдава тази връзка в едно събитие. Това е възможно само ако черната дупка е спокойна и до нея се появява звезда, която ще отдели огромно количество гориво, задействайки активирането.

Дискусия

Базирайки се на теоретичните модели на еволюцията на черните дупки и наблюденията на далечни галактики, изследователите разбират какво се случва по време на приливно разрушаване: когато една звезда наближи черна дупка, гравитационното привличане на последните създава приливни сили.

Но тежестта на черната дупка е толкова мощна, че може да разруши звездата чрез разтягане и изравняване. В резултат на това звездата се превръща в дъжд от отломки, които попадат върху аккреционния диск.

Целият процес създава колосални енергийни изблици по EM спектъра, които могат да се наблюдават в оптичните, UV и рентгеновите полюси. Източникът на рентгенови лъчи се счита за ултрахолд в най-вътрешните области на аккреционния диск. Оптични и UV лъчи се появяват от материала, оставен на диска, който се вкарва в черна дупка.

Изследователите знаеха, че радиовълните се генерират от изключително енергични електрони. Но противоречията продължиха откъде идват тези видове електрони. Някои смятат, че по време на звездната експлозия ударната вълна се разпространява навън и активира плазмените частици в околната среда. В този сценарий картината на излъчените радиовълни ще бъде коренно различна от рентгеновите лъчи. Оказва се, че находката противоречи на парадигмата.

Подвижен модел

Учените разглеждат епидемията от 2014 г., регистрирана от телескопната мрежа ASASSN. Събитието се нарича ASASSN-14li и се следи радио данни за 180 дни. Те успяха да намерят ясна прилика с моделите, които преди това бяха наблюдавани в рентгеновата информация на същото събитие. Освен това сходството достигна 90%. Същите флуктуации в рентгеновия спектър се появяват след 13 дни в радиочестотния обхват. Смята се, че единственият метод за свързване е физическият процес. Анализът също така показа, че размерът на рентгеновите излъчващи области е 25 пъти по-голям от слънчевата, а радиоизлъчващата област е 400 000 пъти по-голяма от слънчевия радиус. Подобно несъответствие показва наличието на причинно-следствена връзка между малка област с рентгенови лъчи и голяма с радиовълни.

Екипът смята, че радиовълните са създадени от струя високоенергийни частици, които започнаха да изтичат от черната дупка малко след като се активира абсорбцията на звездния материал. Поради плътността на реактивния район, повечето радио вълни се абсорбират веднага от други електрони.

Едва когато електроните се движеха надолу по течението от самолета, изследователите уловиха този сигнал. В резултат се оказва, че силата на струята трябва да се контролира от скоростта на натрупване (скоростта, с която черната дупка поглъща звездните остатъци).

Резултатите ще помогнат да се разбере по-добре физиката на поведението на струите, което ще се отрази на разбирането на галактическата еволюция.

Коментари (0)
Популярни статии
Търсене