Звезда в соседней галактике поглощается небольшой, но прожорливой черной дырой

Астрономы из Лестерского университета сделали революционное открытие, проливающее свет на процесс поглощения черными дырами орбитальных звезд. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Astronomy, свидетельствуют о том, что звезда в соседней галактике постепенно поглощается небольшой, но прожорливой черной дырой. Эта звезда, похожая на наше Солнце, при каждом сближении с черной дырой теряет массу, эквивалентную трем массам Земли.

Это открытие, ставшее возможным благодаря поддержке Космического агентства Великобритании и Совета по науке и технологиям Великобритании, представляет собой важнейшее недостающее звено в нашем понимании черных дыр и их взаимодействия с окружающими звездами. Оно позволяет предположить, что в процессе поглощения черными дырами может находиться бесчисленное множество других звезд, которые еще предстоит обнаружить.

Обнаружение гибели звезды

О приближающейся гибели звезды астрономы узнали по яркому всплеску рентгеновского излучения, исходящего из центра близлежащей галактики 2MASX J02301709+2836050. Эта галактика находится на расстоянии около 500 млн. световых лет от Млечного Пути. Рентгеновская вспышка, получившая название Swift J0230, была впервые зафиксирована с помощью нового инструмента, разработанного учеными для обсерватории Neil Gehrels Swift. Дальнейшие наблюдения показали, что вместо того, чтобы угаснуть, как ожидалось, Swift J0230 ярко светит в течение 7-10 дней, а затем резко выключается. Такая картина повторялась примерно каждые 25 дней.

Недостающее звено

Своеобразное поведение Swift J0230 находится между двумя ранее наблюдавшимися явлениями, известными как квазипериодические извержения и периодические ядерные переходные процессы. В этих явлениях при сближении орбиты звезды с черной дырой происходит отрыв ее вещества. Однако частота и доминирующая форма извержений в этих случаях различны. Регулярность выбросов Swift J0230 позволяет предположить, что она преодолевает разрыв между этими двумя типами вспышек.

На основе моделей, предложенных для этих событий, ученые пришли к выводу, что вспышка Swift J0230 представляет собой звезду размером с наше Солнце, вращающуюся по эллиптической траектории вокруг маломассивной черной дыры в центре своей галактики. Когда звезда приближается к сильной гравитационной дыре, из ее атмосферы вырывается вещество, эквивалентное трем Землям, и нагревается, падая в черную дыру. В результате сильного нагрева, достигающего температуры около 2 млн. градусов Цельсия, выделяется значительное количество рентгеновского излучения, которое и было первоначально обнаружено спутником Swift.

Последствия и будущие исследования

Это революционное открытие не только углубляет наши представления о черных дырах, но и открывает новые пути для исследований. Доктор Фил Эванс (Phil Evans) из Лестерского университета поясняет: "Это открытие поможет нам понять, как звезды поедаются черными дырами и как этот процесс влияет на эволюцию галактик. Сейчас мы планируем дальнейшие наблюдения, чтобы лучше понять этот феномен и найти другие подобные явления".

Цитаты и мнения экспертов

- "Это открытие дает уникальную возможность изучить процесс поглощения звезд черными дырами в беспрецедентных деталях", - говорит соавтор исследования д-р Даниэль Малесани.
- Регулярность вспышек Swift J0230 интригует и позволяет предположить, что вокруг черных дыр на аналогичных орбитах может находиться гораздо больше звезд, которые нам еще предстоит открыть", - говорит профессор Эндрю Кинг, астрофизик из Лестерского университета.

Научная и историческая информация

Черные дыры - это загадочные космические объекты, обладающие настолько сильной гравитацией, что ничто, даже свет, не может вырваться из их хватки. Они образуются, когда массивные звезды разрушаются под действием собственной гравитации, в результате чего образуется невероятно плотный объект с гравитационным притяжением, искажающим пространство-время. Хотя сами черные дыры нельзя наблюдать непосредственно, об их присутствии можно судить по их воздействию на окружающую материю и свет.

Впервые концепция черных дыр была предложена в 1915 году в общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Однако только в XX веке ученые начали собирать доказательства, подтверждающие их существование. В последние годы развитие технологий и методов наблюдений позволило астрономам более тщательно изучить черные дыры и раскрыть их удивительные свойства.