На протяжении десятилетий астрономы замечали вспышки электромагнитного излучения, идущего со стороны черных дыр. Они предполагали, что эти вспышки являются результатом разрыва звезды на части, но никогда прежде не имели возможности наблюдать в действительности потоки материала разорванной звезды. Теперь в новом исследовании группа астрономов под руководством Джакомо Канниццаро (Giacomo Cannizzaro) из Нидерландского института космических исследований впервые смогла наблюдать спектральные линии поглощения, обусловленные струями материала звезды, вытягиваемой в «спагетти».
Большинство звезд в нашей Вселенной «умирают по естественным причинам». Они либо теряют в космос внешние оболочки, либо просто остывают из-за недостатка топлива, а некоторые звезды взрываются как сверхновые. Однако звездам, населяющим внутренние области родительских галактик, повезло значительно меньше. Они находятся под угрозой быть разорванными на тонкие нити под действием гравитации сверхмассивной черной звезды, лежащей обычно в центре галактики. Экстремально мощная гравитация черной дыры оказывает настолько более сильное влияние на одну сторону звезды, по сравнению с другой ее стороной, что в результате звезда оказывается разорванной на части. Астрономы любят называть этот процесс «превращением в спагетти», но в научных публикациях им приходится использовать более формальный термин — «событие приливного разрыва».
После того как звезда превратилась в «спагеттину», она продолжает падение на черную дыру, вызывая при этом появление короткого импульса излучения. Астрономы замечают такие вспышки на протяжении нескольких десятилетий, и основываясь на теоретических соображениях, они приходят к выводу, что имеют дело с событиями приливного разрыва. Однако в действительности исследователям прежде никогда не доводилось наблюдать реальные потоки материала, которые бы не только излучали свет, но и частично блокировали свет, излучаемый иными источниками, расположенными позади них.
В своем новом исследовании группа Канниццаро сообщает о первых в истории науки наблюдениях спектральных линий поглощения материала над одним из полюсов черной дыры. Изначально было очевидно, что эта черная дыра окружена диском из аккрецируемого материала, однако линии поглощения над одним из полюсов черной дыры указывают на наличие длинной «нити», закручивающейся многократно вокруг черной дыры, подобно пряже, накрученной на веретено.
Исследователи точно знают, что черная дыра обращена к ним одним из своих полюсов, так, что при наблюдениях с Земли мы смотрим «сверху» на этот полюс, поскольку в ходе наблюдений удалось обнаружить рентгеновское излучение. Аккреционный диск является единственной частью системы черной дыры, которая излучает в рентгене. Если бы астрономы смотрели на диск «сбоку», они бы не увидели рентгеновского излучения. Дополнительным подтверждением этому является также то, что при наблюдениях этой черной дыры не наблюдается допплеровского смещения линий, регистрируемого при наблюдениях черной дыры «сбоку», когда одна часть ее материала, вращаясь в составе диска, движется в сторону наблюдателя, а другая часть материала движется при этом в противоположную сторону, пояснили авторы.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение