Лабораторията за реактивно задвижване на НАСА

ехота
Впечатлението на този художник показва светещ поток от материал от звезда, тъй като е погълнат от свръхмасивна черна дупка в прилив на вълна. Кредит за изображение: NASA/JPL-Caltech. Свръхмасивните черни дупки, с огромното си гравитационно привличане, са добре известни с това да изчистят непосредственото си обкръжение, като ядат близки предмети. Когато звезда премине на определено разстояние от черна дупка, звездният материал се разтяга и компресира - или „спагетира“ - докато черната дупка го поглъща.

Черна дупка, унищожаваща звезда, събитие, което астрономите наричат ​​„звездно приливно разстройство“, освобождава огромно количество енергия, озаряваща околността в събитие, наречено изблик. През последните години бяха открити няколко десетки такива ракети, но те не са добре разбрани.

Астрономите вече имат нови прозрения за приливните вълни, благодарение на данните от широкообхватния инфрачервен изследовател на NASA (WISE). Две нови проучвания характеризират приливните вълни, като изследват как околният прах поглъща и преизлъчва тяхната светлина, подобно на ехото. Този подход позволи на учените да измерват енергията на изригванията от звездни приливи и разрушения по-точно от всякога.

„Това е първият път, в който ясно виждаме, че инфрачервената светлина отеква от множество събития за приливи и отливи“, казва Сьоерт ван Велзен, постдокторант от университета „Джон Хопкинс“, Балтимор, и водещ автор на изследване, откриващо три такива събития, които ще бъдат публикувани в Астрофизическият вестник. Четвърто потенциално светлинно ехо въз основа на данни на WISE е съобщено от независимо проучване, ръководено от Нинг Джианг, постдокторант в Китайския университет за наука и технологии.

Факелите от черни дупки, които ядат звезди, съдържат високоенергийна радиация, включително ултравиолетова и рентгенова светлина. Такива изригвания унищожават всеки прах, който виси около черна дупка. Но на определено разстояние от черна дупка прахът може да оцелее, тъй като излъчването на факела, което достига до него, не е толкова интензивно.

След като оцелелият прах се нагрее от факел, той излъчва инфрачервено лъчение. WISE измерва тази инфрачервена емисия от праха близо до черна дупка, което дава улики за приливните вълни и естеството на самия прах. Инфрачервените дължини на вълната на светлината са по-дълги от видимата светлина и не могат да се видят с просто око. Космическият кораб WISE, който картографира цялото небе на всеки шест месеца, позволи да се измери варирането в инфрачервената емисия от праха.

Астрономите използваха техника, наречена „фотореверберация“ или „светлинна ехо“, за да характеризират праха. Този метод разчита на измерване на закъснението между първоначалната оптична светлинна светлина и последващото изменение на инфрачервената светлина, когато факелът достигне праха около черната дупка. След това това закъснение се използва за определяне на разстоянието между черната дупка и праха.

Изследването на Ван Велзен разглежда пет възможни събития за приливи и отливи и вижда ефекта на светлинния ехо при три от тях. Групата на Jiang го видя в допълнително събитие, наречено ASASSN-14li.

Измерването на инфрачервеното сияние на прах, нагряван от тези изригвания, позволява на астрономите да правят оценки на местоположението на праха, който обгражда черната дупка в центъра на галактика.

„Нашето проучване потвърждава, че прахът е там и че можем да го използваме, за да определим колко енергия е генерирано при унищожаването на звездата“, каза Варуджан Горджиян, астроном от Лабораторията за реактивно задвижване на НАСА в Пасадена, Калифорния и автор на статията, ръководена от ван Велзен.

Изследователите установиха, че инфрачервеното излъчване от прах, нагряван от факел, причинява инфрачервен сигнал, който може да бъде открит до една година, след като факелът е най-светъл. Резултатите са в съответствие с черната дупка, която има неравномерна сферична мрежа от прах, разположена на няколко трилиона мили (половин светлинна година) от самата черна дупка.

„Черната дупка е унищожила всичко между себе си и тази прахова обвивка“, каза ван Велзен. „Сякаш черната дупка е почистила стаята си, хвърляйки пламъци.“