408
Уявіть собі космічного велетня, який з’їдає зорю — яскравий спалах, трохи хаосу, а потім темрява. Довгий час астрономи були впевнені, що на цьому історія закінчується. Але нові спостереження показують: деякі чорні діри мають жахливі манери за столом і через місяці чи навіть роки після «обіду» влаштовують гучне космічне відрижка, помітне в радіохвилях. Про такі дивні «бурчання» чорних дір розповідає матеріал на Universe Today.
Що відомо коротко
- Коли зоря підлітає надто близько до надмасивної чорної діри, відбувається приливна руйнація — зорю розриває на шматки.
- Під час цього процесу центр галактики, який був тихим, раптово спалахує у видимому, ультрафіолетовому та рентгенівському діапазонах.
- Команда під керівництвом Кейт Александер (Kate Alexander) спостерігала 31 таку подію за допомогою радіотелескопа Very Large Array у Нью-Мексико.
- У багатьох випадках через місяці або роки після початкового спалаху з’являвся новий яскравий радіоспалах — своєрідне «відрижка» чорної діри.
- Ці радіоспалахи свідчать, що частина газу не падає всередину, а викидається у вигляді струменів або вітрів, створюючи ударні хвилі в навколишньому газі.
Як чорна діра «жує» зорю
Коли зоря занадто наближається до надмасивної чорної діри, її гравітація починає тягнути зорю сильніше з одного боку, ніж з іншого. Це схоже на те, як припливи на Землі виникають через Місяць, тільки тут сили настільки величезні, що зорю просто розриває.
Астрономи називають це приливною руйнацією. Залишки зорі не зникають миттєво: вони утворюють навколо чорної діри розпечений диск, що закручується, як вода у воронці. Поки газ падає всередину, він нагрівається і спалахує у видимому світлі, ультрафіолеті та рентгенівському діапазоні. Для спостерігача це виглядає як короткий, але дуже яскравий спалах у центрі галактики, яка до того була спокійною.
Після цього спалах згасає, і здається, що чорна діра «доїла» свою жертву та знову сховалася в темряві. Але це лише видима частина історії. На радіохвилях шоу тільки починається.
Космічне «відрижка»: що побачив Very Large Array
Команда Кейт Александер з Університету Аризони використала гігантський радіотелескоп Very Large Array у Нью-Мексико, щоб простежити за 31 випадком приливної руйнації. Це як поставити чутливий мікрофон біля космічного «столу» і слухати, що відбувається після того, як світло згасло.
Виявилося, що у значної частини цих подій через деякий час з’являється новий спалах — але вже в радіодіапазоні. Інколи він вмикається протягом кількох сотень днів, поки чорна діра ще активно «жує» зоряні рештки. В інших випадках радіоспалах виникає набагато пізніше, коли швидкість падіння газу вже сильно зменшилася.
Ці радіохвилі розповідають, що чорна діра не поглинає свою «трапезу» акуратно. Частина газу, який падає всередину, викидається назад назовні у вигляді потужних струменів або вітрів, запущених майже від самого горизонту подій. Коли цей викинутий матеріал врізається в газ, що оточує чорну діру, виникають ударні хвилі, які й світяться в радіодіапазоні.
Якщо уявити кімнату, повну туману, а в центрі — когось, хто раптом випльовує частину їжі, то краплі розлітаються і збурюють туман. У космічному варіанті цього «безладу» ми бачимо не краплі, а радіохвилі від ударних хвиль у газі.
Два типи «бурчання» і як їх передбачити
Найдивніше, що ці космічні «відрижки» бувають двох типів. В одних випадках радіоспалах з’являється відносно швидко — протягом перших сотень днів після руйнації зорі, коли чорна діра ще активно поглинає матеріал. В інших — радіосигнал виникає лише тоді, коли «апетит» чорної діри вже помітно вщух.
Попри таку різницю в часі, обидва типи подій дають подібно яскраві радіоспалахи. Це дозволяє астрономам спостерігати, як змінюється «апетит» чорної діри в реальному часі, і водночас підтверджує, що дуже різні швидкості живлення можуть призводити до однаково потужних радіовикидів.
Команда також помітила, що ті приливні руйнації, які згодом «відригують» у радіодіапазоні, з самого початку трохи інакше виглядають у видимому світлі. Це дає астрономам своєрідний «шортлист» — список подій, за якими особливо варто стежити в радіохвилях, очікуючи пізніших спалахів.
Навіщо нам слухати «відрижки» чорних дір
На перший погляд, це просто екзотичні деталі поведінки об’єктів, які й так здаються далекими й незбагненними. Але такі події — ключ до розуміння того, як чорні діри ростуть і як вони впливають на свої галактики.
Кожен викид газу — це енергія, яка повертається в навколишній простір. Вона може нагрівати міжзоряний газ, заважати утворенню нових зір або, навпаки, стискати хмари й запускати нові спалахи зореутворення. Тобто одна зоряна смерть може мати довгу «післяісторію», змінюючи середовище навколо чорної діри.
Спостерігаючи за цими затяжними «бурчаннями», астрономи крок за кроком складають картину того, як чорні діри не просто пасивно ковтають матерію, а активно переформатовують свої космічні околиці.
FAQ
Ці радіоспалахи означають, що чорна діра «віддає» з’їдену зорю назад?
Ні. Більша частина зоряного матеріалу все одно падає за горизонт подій і зникає назавжди. Радіоспалахи свідчать лише про те, що частина газу викидається назовні у вигляді струменів або вітрів, які взаємодіють з навколишнім середовищем.
Чому астрономи не помічали цих «відрижок» раніше?
Раніше основну увагу приділяли яскравим початковим спалахам у видимому та рентгенівському діапазонах. Щоб виявити пізні радіоспалахи, потрібно довго й цілеспрямовано спостерігати ті самі об’єкти в радіохвилях, чого раніше робили значно менше.
Чи всі приливні руйнації зорь супроводжуються такими радіоспалахами?
Ні, не всі. Саме тому важливо розуміти, які події з самого початку виглядають «підозріло» у видим
???????: Universe Today
Чорні діри відригують зорі роками після «трапези» з’явилася спочатку на Цікавості.
