Астрономы определили, что за звезда была разрушена гигантской черной дырой

Астрономы провели тщательную криминалистическую экспертизу звезды, которая слишком близко подошла к гигантской черной дыре, в результате чего была разорвана на куски, а её внутренности выброшены в космос.

Об этом рассказывают в НАСА, передают OstanniPodii.com.

Рентгеновская обсерватория НАСА "Чандра" и космический аппарат ЕКА XMM-Newton изучили количество азота и углерода вблизи черной дыры, которая, как уже было известно, разорвала звезду. Астрономы считают, что эти элементы образовались внутри звезды, прежде чем она была разорвана на куски при приближении к черной дыре.

Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

"Мы видим внутренности того, что когда-то было звездой", - сказал Джон Миллер из Мичиганского университета, который возглавлял исследование. "Оставшиеся элементы -- это подсказки, по которым мы можем определить, что за звезда погибла".

В последние годы астрономы обнаружили множество примеров "приливных разрушений", когда гравитационные силы массивной черной дыры разрушают звезду. При этом происходит вспышка, часто наблюдаемая в оптическом и ультрафиолетовом свете, а также рентгеновском диапазоне, поскольку обломки звезды нагреваются. Это событие, названное ASASSN-14li, выделяется на фоне других по нескольким причинам.

На момент обнаружения в ноябре 2014 года это было самое близкое к Земле приливное разрушение (290 млн световых лет) среди обнаруженных примерно за десять лет. Благодаря такой близости ASASSN-14li позволила получить чрезвычайно подробные сведения о разрушенной звезде. Группа Миллера применила новые теоретические модели для получения более точных, по сравнению с предыдущими работами, оценок количества азота и углерода вокруг черной дыры.

"Эти рентгеновские телескопы могут быть использованы как инструменты криминалистической экспертизы в космосе", - говорит соавтор исследования Бренна Моклер из Обсерватории Карнеги и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. "Относительное количество азота и углерода, которое мы обнаружили, указывает на материал из недр обреченной звезды, масса которой примерно втрое больше массы Солнца".

Таким образом, звезда ASASSN-14li является одной из самых массивных, а возможно, и самой массивной звездой среди наблюдаемых до сих пор, которая была разорвана на куски черной дырой.

"ASASSN-14li интересна тем, что одна из самых сложных задач во время приливных разрушений -- это возможность измерить массу невезучей звезды, что мы и сделали", - говорит соавтор Энрико Рамирес-Руис из Калифорнийского университета в Санта-Крусе. "Наблюдение разрушения массивной звезды сверхмассивной черной дырой завораживает, поскольку ожидается, что более массивные звезды встречаются значительно реже, чем звезды меньшей массы".

Ранее в этом году другая группа астрономов сообщила о событии "Страшная Барби", когда, по их оценкам, звезда с массой, примерно в 14 раз превышающей массу Солнца, была уничтожена черной дырой. Однако это событие пока не было подтверждено как приливное разрушение, а оценка массы звезды основывалась в основном на яркости вспышки, а не на детальном анализе материала вокруг черной дыры, как в случае ASASSN-14li.

Еще один интересный аспект результатов ASASSN-14li -- это то, что они означают для будущих исследований. Астрономы наблюдали умеренно массивные звезды, подобные ASASSN-14li, в звездном скоплении, содержащем сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики. Таким образом, возможность оценить звездные массы звезд, подвергшихся приливным разрушениям, потенциально дает астрономам возможность определить наличие звездных скоплений вокруг сверхмассивных черных дыр в более далеких галактиках.

До этого исследования существовала большая вероятность того, что элементы, наблюдаемые в рентгеновском излучении, могли быть получены из газа, выброшенного во время предыдущих извержений сверхмассивной черной дыры. Однако проанализированный здесь набор элементов, похоже что, был получен от одной звезды.

В предыдущей работе, опубликованной в 2017 году Чэнви Яном из Университета наук и технологий в Хэфэй (Китай), на основе ультрафиолетовых данных космического телескопа "Хаббл" было показано, что в ASASSN-14li азота больше, чем углерода, но на меньшую величину, чем было обнаружено группой Миллера на основе рентгеновских данных. Эти авторы установили, что масса звезды лишь в 0,6 раза больше солнечной.

• Черные дыры