Teleskopas žvelgia į giluminės erdvės juodumą. Staiga - pasirodo puikus šviesos blyksnis, kurio anksčiau nebuvo. Kas tai galėtų būti? Supernova? Dvi masiškai tankios žvaigždės susilieja kartu? Galbūt sprogo gama spindulys?
Prieš penkerius metus „ROTSE IIIb“ teleskopu McDonald observatorijoje pasinaudoję tyrėjai pastebėjo būtent tokį įvykį. Bet toli gražu nėra jūsų žvaigždžių sprogimas ar neutronų žvaigždžių susiliejimas, astronomai mano, kad šis mažytis paūmėjimas iš tikrųjų buvo įrodymas, kad tolimos galaktikos centre yra supermagiška juodoji skylė, kuri nuplėšė žvaigždę iki susmulkėjimo. .
„McDonald“ astronomai metų metus naudojo teleskopą, norėdami nuskaityti dangų tokioms kylančioms blyksnėms, kaip ROTSE Supernova patikros projekto (SNVP) dalį. Ir iš pradžių parausta, 2009 m. Pradžioje matytas įvykis, kurį tyrinėtojai pravardžiuoja „Dougie“, atrodė taip, kaip ir daugelis kitų supernovų, kurias jie atrado projekto metu. Įspūdingas - 22,5 balų absoliučio ryškumo - įvykis visiškai priklausė superluminių supernovų klasei, su kuria tyrėjai jau buvo susipažinę.
Tačiau laikui bėgant atsirado daugiau duomenų apie Dougie, astronomai ėmė mąstyti. Orbituojančio „Swift“ palydovo rentgeno stebėjimai ir optiniai spektrai, paimti „McDonald’s Hobby-Eberly“ teleskopu, atskleidė besikeičiančią šviesos kreivę ir cheminį makiažą, kuris neatitiko kompiuterinių superluminous supernovų modeliavimo. Panašiai Dougie neatrodė kaip neutroninių žvaigždžių susijungimas, kurio didžiausias ryškumas būtų pasiektas daug greičiau, nei pastebėta, arba gama spindulių sprogojimas, kuris net ir kampu rentgeno spinduliuose būtų pasirodęs kur kas ryškesnis. .
Liko tik vienas pasirinkimas: vadinamasis „potvynio sutrikimo įvykis“ arba skerdynės ir spagečiai, kurie įvyksta, kai žvaigždė klajoja per arti juodosios skylės horizonto. Austinas Teksaso universiteto supernovos grupės vadovas ir komandos, kuri atrado Dougį, narys J. Craigas Wheeleris paaiškino, kad nedideliais atstumais juodosios skylės gravitacija daro daug stipresnį artumą žvaigždės pusėje. nei daro priešingoje žvaigždės pusėje. Jis paaiškino: „Šie ypač dideli potvyniai gali būti pakankamai stiprūs, kad žvaigždę ištrauksi į makaroną“.
Komanda patobulino savo renginio modelius ir padarė stulbinančią išvadą: nupiešusi Dougie žvaigždės medžiagą šiek tiek greičiau, nei ji sugebėjo sutvarkyti, juodoji skylė dabar „užspringo“ naujausiame valgyje. Taip yra dėl astrofizinio principo, vadinamo Eddingtono riba, kuriame teigiama, kad tam tikro dydžio juodoji skylė gali sutvarkyti tik tiek daug krentančių medžiagų. Pasiekus šią ribą, bet koks papildomas medžiagų patekimas į išorę daro didesnį spaudimą, nei gali kompensuoti juodosios skylės sunkumas. Šis slėgio padidėjimas turi savotišką atoveiksmio efektą, išmetdamas medžiagą iš juodosios skylės įbrėžimo disko kartu su šiluma ir šviesa. Toks energijos pliūpsnis lemia bent dalį Dougie ryškumo, bet taip pat rodo, kad originali mirštanti žvaigždė - žvaigždė, nepanaši į mūsų pačių Saulę - neišėjo be kovos.
Derindami šiuos stebėjimus su Eddingtono ribos matematika, tyrėjai apskaičiavo, kad juodosios skylės dydis yra maždaug 1 milijonas saulės masės - gana maža juodoji skylė gana mažos galaktikos centre, esančioje už trijų milijardų šviesos metų. Tokie atradimai ne tik leidžia astronomams geriau suprasti juodųjų skylių fiziką, bet ir dažnai jų nereikalaujančių namų galaktikų savybes. Galų gale, pasityčiojęs iš Wheelerio, „kas žinojo, kad tas mažas vaikinas turi juodąją skylę?“
Norėdami gauti simuliuotą „Dougie“ žvilgsnį patys, žiūrėkite žemiau esančią nuostabią animaciją, maloniai sutikdami komandos narį Jamesą Guillochoną:
Tyrimas paskelbtas šio mėnesio „Astrophysical Journal“ numeryje. Čia galite rasti išankstinį popieriaus spausdinimą.
