Космічний телескоп NEOWISE допоміг астрономам виявити 18 чорних дір, які розірвали й поглинули сусідні до себе зорі. Дотепер загалом таких подій було зареєстровано близько дев'яти, тому відкриття науковців допоможе зібрати більше даних про активні чорні діри й зрозуміти особливості їхнього формування й еволюції, розповідає MIT News. Стаття астрономів опублікована у The Astrophysical Journal.
Галактики, у яких астрономи відкрили чорні діри. Megan Masterson et al. / The Astrophysical Journal, 2023
👋 Слідкуйте за наукою разом з нами — підписуйтеся на наш телеграм та інстаграм, буде цікаво!
Навіщо астрономам спостерігати такі чорні діри?
Оскільки чорні діри не випромінюють жодного світла, зазвичай їх важко виявити, якщо вони не впливають своїм гравітаційним впливом на інші тіла. Й тому у пошуках цих об'єктів астрономи часто зосереджуються на подіях, коли чорні діри руйнують, наприклад, зорі. Попри поширене уявлення, чорні діри не поглинають світила цілком — це відбувається поступово, коли зорі не пощастить опинитися у зоні гравітаційного впливу чорної діри. Тоді припливні сили руйнують її, а її матеріал поступово опиняється у чорній дірі, що супроводжується яскравими спалахами світла, які астрономи називають подіями припливного руйнування. Й саме ці події дозволяють не лише виявляти чорні діри, а й оцінювати їхні характеристики. Утім, досі їх відкрили недостатньо, щоб даних вистачило для повноцінного дослідження цього явища. Вибірку розширили астрономи Массачусетського технологічного інституту за допомогою спостережень з навколоземної орбіти телескопа NEOWISE.
Художнє зображення чорної діри, яка руйнує зорю. Carl Knox – OzGrav, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Swinburne University of Technology
Як вдалося відкрити одразу стільки чорних дір?
На відміну від попередніх досліджень, у своїй роботі астрономи вирішили пошукати чорні діри в інфрачервоному діапазоні. Їхня ідея полягала у тому, що не вся енергія від руйнування зірок випромінюється у видимому й рентгенівському світлі. А крім того інфрачервоне випромінювання може провокувати й пил навколо чорної діри, який нагріло світло від зруйнованих зірок. Для цього науковці переглянули архів спостережень NEOWISE за одноразовими спалахами інфрачервоного світла у межах 600 мільйонів світлових років від нас. Під усі критерії подій припливного руйнування підпали 18 спалахів.
Усі вони відбулися у найрізноманітніших видах галактик, як-от спіральних, неправильних форм чи тих, що переживають злиття. Крім того, відкриття допомогло позбутися «енергетичної проблеми» — явища нестачі теоретично передбаченої енергії від подій припливного руйнування, що виявилася поглинутою пилом навколо. Аналіз подій руйнування зір чорними дірами також дозволив припустити, що типова галактика переживатиме таку подію приблизно раз на 50 тисяч років, як і свідчили теоретичні підрахунки. Тож відкриття дозволило не лише перевірити теорії про події припливного руйнування, а й показати, що вони відбуваються у найрізноманітніших галактиках та видають себе інфрачервоним світінням.
- Найвіддаленішу на сьогодні подію руйнування зорі чорною дірою відкрила обсерваторія ZTF, яка виявила характерне світло на відстані 8,5 мільярда світлових років.