Астрономы увидели самое близкое к Земле приливное разрушение звезды черной дырой
Астрономы в ходе наблюдений за самым близким к Земле событием приливного разрушения звезды черной дырой подтвердили идею о том, что поглощающую излучение вспышки оболочку создают оттоки, возникающие при аккреции сорванного вещества звезды на черную дыру. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org, кратко о ней рассказывается на сайте Европейской южной обсерватории.
Когда звезда оказывается вблизи массивной черной дыры, на расстоянии меньшем чем приливный радиус, то она будет разрушена приливными силами в ходе процесса, названного спагеттификацией, а часть вещества звезды будет поглощена черной дырой, сформировав аккреционный диск вокруг нее. При этом земной наблюдатель увидит яркие вспышки излучения, светимость которых будет сравнима или выше предела Эддингтона, которые астрономы обозначают как события приливного разрушения. Подобные явления регистрируются несколько раз в год, обладают разнообразными характеристиками и крайне важны для правильного построения моделей аккреции вещества на черные дыры.
Астрономы во главе с Мэттом Николлом (Matt Nicholl) из Бирмингемского университета опубликовали результаты наблюдений за вспышкой AT2019qiz, обнаруженной в сентябре 2019 года при помощи автоматических системы ZTF (Zwicky Transient Facility), ATLAS и PanSTARRS. Спектроскопические исследования в обсерватории Кека помогли подтвердить, что вспышка является событием приливного разрушения звезды черной дырой. Она произошла в яркой спиральной галактике 2MASX J04463790-1013349, находящейся на расстоянии около 215 миллионов световых лет от Солнца в созвездии Эридана, в наблюдениях за ней принимали участие телескопы VLT (Very Large Telescope) и NTT (New Technology Telescope), система радиотелескопов ATCA (Australia Telescope Compact Array) и другие обсерватории, что позволило охватить четыре диапазона длин волн: ультрафиолетовый, оптический, рентгеновский и радиодиапазон.
Ученые признали вспышку самым близким к Земле явлением подобного рода и первым событием приливного разрушения при z < 0,02, обнаруженного в радиодиапазоне. Анализ данных показал, что масса черной дыры составила около одного миллиона масс Солнца, а начальная масса звезды, оказавшейся вблизи нее, сопоставима с массой нашего светила. При сближении три четверти массы звезды было сорвано черной дырой, образовав поток вещества, аккрецирующий на черную дыру. При этом в окрестностях черной дыры возникли оттоки вещества, движущиеся со скоростью до десяти тысяч километров в секунду, которые создали поглощающий излучение экран для земного наблюдателя.
Таким образом, AT2019qiz представляет собой наиболее существенное доказательство того, что отток вещества ответственен за создание оптически толстой оболочки Эддингтона, предсказанной теоретически, и позволяет объяснить низкую рентгеновскую светимость большинства наблюдавшихся оптических событий приливного разрушения.
Ранее мы рассказывали о том, как радиоастрономы успели на начало «ужина» черной дыры, как телескоп TESS, предназначенный для поиска экзопланет, увидел поглощение звезды черной дырой и как обсерватория «Чандра» обнаружила рядом со сверхмассивной черной дырой уцелевшее ядро красного гиганта.
Александр Войтюк
Также «Джеймс Уэбб» подтвердил открытие двух новых далеких галактик
Астрономы при помощи инфракрасной космической обсерватории «Джеймс Уэбб» опровергли существование одного из ранее открытых кандидатов в самую далекую галактику — им оказалась запыленная и более близкая к нам галактика. Кроме того, ученым также удалось подтвердить открытия двух очень далеких галактик. Статья опубликована в журнале Nature. Одним из основных направлений работы «Джеймса Уэбба» стал поиск и исследование далеких галактик, особенно тех, которые существовали в первый миллиард лет после Большого Взрыва. К настоящему моменту обнаружен целый ряд кандидатов в самые далекие галактики, однако измеренные фотометрические красные смещения галактик необходимо подтвердить при помощи спектроскопии. Группа астрономов во главе с Пабло Аррабалем Аро (Pablo Arrabal Haro) из Национальной исследовательской лаборатории оптики и инфракрасной астрономии Национального научного фонда представила результаты спектроскопических наблюдений при помощи прибора NIRSpec «Джеймса Уэбба» за тремя кандидатами в очень далекие галактики, первоначально найденными в рамках обзора CEERS по фотометрическим данным «Джеймса Уэбба». Открытия двух кандидатов в далекие галактики удалось подтвердить. Объект CEERS2_5429, обнаруженный в июле прошлого года, получил тогда прозвище «Галактика Мэйси», в честь того, что открытие было сделано в день рождения дочери основного автора работы. Определенное спектроскопически красное смещение галактики составило z = 11,44, что меньше, чем первоначальная фотометрическая оценка. Это означает, что галактика существовала спустя 390 миллионов лет после Большого взрыва. Второй подтвержденный кандидат имеет обозначение CEERS2_588, текущее значение красного смещения для него составляет 11,043. Обе галактики обладают звездными массами 108,6-8,7 масс Солнца и демонстрируют низкое поглощение излучения пылью и очень высокие темпы звездообразования. Что касается третьего объекта CEERS-93316, открытого в августе прошлого года, то ученые лишили его звания кандидата в древнейшую известную галактику, которое он получил из-за начальной оценки фотометрического красного смещения z=16,6. Спектроскопически измеренное значение красного смещения составляет z=4,912, что означает, что галактика существовала через примерно миллиард лет после Большого взрыва. По мнению ученых ошибка возникла из-за запыленности галактики и особенностей излучения межзвездной среды в ней, где идет звездообразование. Звание самой далекой галактики продолжает удерживать галактика JADES-GS-z13-0, которую тоже отыскал «Джеймс Уэбб».