Преди векове, в галактика отдалечена на около 300 милиона светлинни години, една звезда се завърта фатално близо до мощна черна дупка. След раздробяването на звездата, черната дупка изхвърля импулси на енергия в космоса.
Астрономите получиха този древен сигнал от рентгенови лъчи, през 2014 г.
Сега екип от астрофизици използва тези рентгенови лъчи, за да разкрие характеристики на тази загадъчна черна дупка, по-специално скоростта на нейното въртене. Проучването е публикувано тази седмица в списание Science.
„Получаваме информация от най-силната гравитация, която може да съществува“, казва Дирай Пашам (Dheeraj Pasham), астрофизик от MIT и водещият автор на проучването.
Въпросната черна дупка се смята за супер масивна – с около 1 милион пъти по-голяма маса от тази на Слънцето. Съответно, тя има изключително мощна гравитационна сила. Така че, когато една звезда минава твърде близо до тази черна дупка, тя започна да я разкъсва. Този драматичен момент се нарича „събитие с приливно разрушаване“ или „пристъп“.
„Това е само гравитацията – но гравитацията в екстремна ситуация“, казва Крис Фрайър, астрофизик от Националната лаборатория в Лос Аламос, който не е участвал в проучването.
Тези приливни разриви са критични за разбирането на природата и въртенето на черните дупки, които активно консумират звезди.
Тъй като черната дупка разкъсва звездата, нейната летлива материя загрява до 1 милион градуса по Целзий, защото е вкарана в диск около черната дупка, обяснява Пашам. Тази “ супа“ от звездата излъчва енергия, под формата на рентгенови лъчи, в космоса. В случая с тази черна дупка, учените са открили, че силен рентгенов сигнал се излъчва на всеки 131 секунди за поне 450 дни.
Хоризонт на събитието на черна дупка. Изображение: MIT
Предполага се, че горещият диск е в орбита точно до хоризонта на събитията на черната дупка – това е точката от която няма връщане. Дори светлината не може да избяга.
„Ключът е да разберем колко близо материалът може да стигне до черната дупка“, казва Пашам.
С други думи, въоръжен с доказателства за това как и къде се движи този диск от остатъците на гореща звезда, в комбинация с добро познание за масата на черната дупка, Пашам казва, че неговият екип анализира въртенето на черната дупка. Тя се върти със скорост около половината от скоростта на светлината. Изследователите са изчислявали скоростта на черните дупки и преди и знаят, че те могат да се въртят по-бързо от тази, но и тя не е за пренебрегване.
„Това е просто много бързо въртяща се черна дупка“, казва Фрайър.
Този метод за изследване на черните дупки – чрез наблюдение на драматичното раздробяване на звездите – дава на учените по-добра представа за масивните черни дупки, които активно разкъсват масивни звезди и създават дискове със звездна материя.
Това е рядко явление, защото само около 5% от черните дупки активно правят това.
„По принцип има достъп до информация за свръхмасивни черни дупки, които не са били проучвани досега“, казва Пашам.
Той планира да потърси и евентуално да намери повече от тези драматични събития в космоса. Целта е да се продължи разкриването на природата на черните дупки – които все още са до голяма степен загадъчни и сравнително нови за науката.
„Преди малко повече от 20 години не бяхме сигурни, че можем да докажем, че има черни дупки“, казва Фрайър. „Сега никой не се съмнява в това и доказателствата продължават да се трупат – допълва той.
Още по темата може да видите в сайта на MIT.
