Black Holes обедают звездными угощениями!
Видите это крошечное пятно света, обведенное красным? Не так уж и много, правда? Но эта капля представляет собой пир, достаточно большой, чтобы накормить черную дыру вокруг 39 в миллион раз больше массы нашего Солнца! Ученые называют такие явления звездной еды приливными нарушениями, и это одни из самых драматических событий в космосе.
Иногда незадачливая звезда подходит слишком близко к черной дыре. Гравитация черной дыры притягивает звезду, заставляя ее растягиваться в одном направлении и сжиматься в другом. Затем звезда разрывается, образуя поток газа. Это событие, связанное с приливом и отливом. (Если вас беспокоит, что это произойдет с нашим Солнцем — не беспокойтесь. Ближайшая черная дыра, о которой мы знаем, больше 1, 02 на расстоянии световых лет. И черные дыры — это не дикий космический пылесос. Они не летают, всасывая случайные звезды и планеты. Так что мы в значительной степени защищены от приливных срывов!)
Задняя часть потока выбрасывается из системы. Остальной газ возвращается вокруг черной дыры, образуя диск. Вещество, вращающееся в диске, медленно перемещается внутрь к горизонту событий черной дыры, точке, в которой ничто — даже свет — не может ускользнуть. Черная дыра потребляет газ и пыль на своем диске в течение многих лет.
Иногда черная дыра жует только проходящую звезду — мы называем это событием частичного приливного разрушения. Звезда теряет часть своего газа, но собственная гравитация возвращает ее в форму, прежде чем она снова пройдет через черную дыру. В конце концов, черная дыра откусит достаточно материала, который звезда не сможет преобразоваться и будет уничтожен.
Мы изучаем приливные нарушения, как полные застолья, так и частичные закуски, используя многие виды телескопов. Обычно эти события регистрируются наземными телескопами, такими как Zwicky Transient Facility и All-Sky Automated Survey для сети сверхновых звезд.
Они предупреждают другие наземные и космические телескопы — например, наш Нил. Обсерватория Герелса Свифта (проиллюстрирована выше) и XMM-Newton Европейского космического агентства — для отслеживания и сбора дополнительных данных с использованием различных длин волн, от видимого света до рентгеновских лучей. Даже наш транзитный спутник для исследования экзопланет, который занимается поиском планет, наблюдал некоторые из этих разрушительных чудес! ученые используют информацию, переносимую светом, частицами и пространственно-временной рябью, чтобы узнать больше о космических объектах и явлениях.
Но приливные сбои очень редки. Они происходят только раз в 14, 02 к 200, 02 лет в галактике размером с наш Млечный Путь. Астрономы пока наблюдали всего несколько десятков событий. Для сравнения: сверхновые — взрывные смерти звезд — случаются каждые 220 лет или около того в такой галактике, как наша.
Это почему ученые сами создают приливные сбои, используя суперкомпьютеры, подобные тем, что показаны в видео здесь. Суперкомпьютеры позволяют исследователям строить реалистичные модели звезд. Они также могут включать в себя все физические эффекты, которые они испытали бы при столкновении с черной дырой, даже те из общей теории относительности Эйнштейна. Они могут изменять такие характеристики, как расстояние до звезд и массив черных дыр, чтобы увидеть, как это влияет на то, что происходит со звездами. Это моделирование поможет астрономам лучше отображать те события, которые они наблюдают в ночном небе.
