Астрономи визначили, що за зоря була зруйнована гігантською чорною дірою

Астрономи провели ретельну криміналістичну експертизу зірки, яка надто близько підійшла до гігантської чорної діри, внаслідок чого була розірвана на шматки, а її нутрощі викинуто у космос.

Про це розповідають в НАСА, передають OstanniPodii.com.

Рентгенівська обсерваторія НАСА "Чандра" та космічний апарат ЄКА XMM-Newton вивчили кількість азоту й вуглецю поблизу чорної діри, яка, як вже було відомо, розірвала зірку. Астрономи вважають, що ці елементи утворилися всередині зірки, перш ніж вона була розірвана на шматки під час наближення до чорної діри.

Роботу опубліковано в журналі The Astrophysical Journal Letters.

"Ми бачимо нутрощі того, що колись було зіркою", - сказав Джон Міллер з Мічиганського університету, який очолював дослідження. "Залишені елементи -- це підказки, за якими ми можемо визначити, що за зоря загинула".

Останніми роками астрономи виявили безліч прикладів "приливних руйнувань", коли гравітаційні сили масивної чорної діри руйнують зірку. При цьому відбувається спалах, часто спостережуваний в оптичному й ультрафіолетовому світлі, а також рентгенівському діапазоні, оскільки уламки зірки нагріваються. Ця подія, названа ASASSN-14li, виділяється на тлі інших з кількох причин.

На момент виявлення у листопаді 2014 року це було найближче до Землі приливне руйнування (290 млн світлових років) серед виявлених приблизно за десять років. Завдяки такій близькості ASASSN-14li дала змогу отримати надзвичайно докладні відомості про зруйновану зірку. Група Міллера застосувала нові теоретичні моделі для отримання більш точних, порівняно з попередніми роботами, оцінок кількості азоту та вуглецю навколо чорної діри.

"Ці рентгенівські телескопи можуть бути використані як інструменти криміналістичної експертизи в космосі", - каже співавторка дослідження Бренна Моклер з Обсерваторії Карнегі та Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. "Відносна кількість азоту та вуглецю, яку ми виявили, вказує на матеріал з надр приреченої зірки, маса якої приблизно втричі більша за масу Сонця".

Таким чином, зоря ASASSN-14li є однією з наймасивніших, а можливо, і наймасивнішою зіркою серед спостережуваних досі, що була розірвана на шматки чорною дірою.

"ASASSN-14li цікава тим, що одне з найскладніших завдань під час приливних руйнувань -- це можливість виміряти масу невдачливої зірки, що ми й зробили", - каже співавторка Енріко Рамірес-Руїс із Каліфорнійського університету в Санта-Крусі. "Спостереження руйнування масивної зірки надмасивною чорною дірою заворожує, оскільки очікується, що більш масивні зорі зустрічаються значно рідше, ніж зорі меншої маси".

Раніше цього року інша група астрономів повідомила про подію "Страшна Барбі", коли, за їхніми оцінками, зоря з масою, що приблизно у 14 разів перевищує масу Сонця, була знищена чорною дірою. Однак ця подія поки що не була підтверджена як приливне руйнування, а оцінка маси зірки ґрунтувалася в основному на яскравості спалаху, а не на детальному аналізі матеріалу навколо чорної діри, як у випадку ASASSN-14li.

Ще один цікавий аспект результатів ASASSN-14li -- це те, що вони означають для майбутніх досліджень. Астрономи спостерігали помірно масивні зорі, подібні до ASASSN-14li, у зоряному скупченні, що містить надмасивну чорну діру в центрі нашої галактики. Таким чином, можливість оцінити зоряні маси зірок, що зазнали приливних руйнувань, потенційно дає астрономам змогу визначити наявність зоряних скупчень навколо надмасивних чорних дір у більш далеких галактиках.

До цього дослідження існувала велика ймовірність того, що елементи, які спостерігаються в рентгенівському випромінюванні, могли бути отримані з газу, викинутого під час попередніх вивержень надмасивної чорної діри. Однак проаналізований тут набір елементів, схоже що, був отриманий від однієї зірки.

У попередній роботі, опублікованій у 2017 році Ченві Яном з Університету наук і технологій в Хефеї (Китай), на основі ультрафіолетових даних космічного телескопа "Габбл" було показано, що в ASASSN-14li азоту більше, ніж вуглецю, але на меншу величину, ніж було виявлено групою Міллера на основі рентгенівських даних. Ці автори встановили, що маса зірки лише в 0,6 раза більша за сонячну.

• Чорні діри