Поглощение звезды черной дырой сопровождается быстрым формированием диска
AstroNews.ru - 27 Августа 2020 13:22:02
Когда звезда подходит слишком близко к черной дыре, ее разрывают приливные силы, в результате чего формируется яркая вспышка излучения, сопровождающая падение материала на черную дыру. Астрономы изучают свет, идущий со стороны таких «событий приливного разрыва», чтобы глубже понять механизмы подпитки материалом сверхмассивных черных дыр, лежащих в центрах галактик.
Новые наблюдения события приливного разрыва звезды, проведенные группой ученых под руководством Тиары Хунг (Tiara Hung), исследователя-постдока из Калифорнийского университета в Санта-Круз, США, предоставляют убедительные доказательства в пользу гипотезы о формировании вращающегося диска, называемого аккреционным диском, вокруг черной дыры. Ранее теоретики расходились во мнениях относительно возможности формирования аккреционного диска в ходе события приливного разрыва звезды.
«В классической теории вспышка, соответствующая событию приливного разрыва звезды, связана с аккреционным диском, во внутренней части которого – там, где горячий газ падает по спирали на черную дыру – формируется рентгеновское излучение, - сказала Хунг. – Однако для большинства событий приливного разрыва мы не наблюдаем рентгеновского излучения – эти источники в основном светятся в ультрафиолетовом и оптическом диапазонах – поэтому было выдвинуто предположение о том, что, наблюдая эти события, мы видим излучение не со стороны диска, а со стороны сталкивающихся потоков звездных осколков».
Однако в своей новой работе Хунг и ее соавторы на примере события приливного разрыва под названием AT 2018hyz, зарегистрированного в 2018 г. при помощи обзора неба All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN) демонстрируют, что в действительности при приливном разрыве происходит формирование именно аккреционного диска. Доказательством в пользу этой гипотезы стали сдвоенные эмиссионные линии водорода со стороны этого источника, указывающие на допплеровское расщепление, обусловленное, как считают авторы, тем, что одна часть материала аккреционного диска движется в сторону наблюдателя, а другая – в сторону от наблюдателя. Согласно Хунг, формирование диска протекает очень быстро – на протяжении нескольких недель. Отсутствие наблюдаемых сдвоенных линий водорода для большинства других событий приливного разрыва исследователи объясняют тем, что в этих случаях диск оказывается наклонен под другими углами к линии наблюдения, не позволяющими четко фиксировать допплеровское расщепление линий.
В отношении рентгеновского излучения авторы утверждают, что оно распространяется в неизменном виде лишь вдоль двух взаимно противоположных направлений, перпендикулярных плоскости диска, а во всех других направлениях оно поглощается фотосферой диска или «ветром», дующим с его стороны (см. фото), и переиспускается в форме видимого и УФ излучения. Поэтому для большинства наблюдаемых событий приливного разрыва излучения в рентгеновском диапазоне до сих не было зафиксировано, поясняют свою модель авторы.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.