Poskytuje vzdialená čierna diera novú definíciu bolesti a utrpenia?
Čierna diera, pomenovaná XJ1500 + 0154, sa javí ako ekvivalent skutočného života pitky v Carkoone, hniezdnom mieste všemocného Sarlacca v Star Wars, ktorý pomaly trávil svoje obete.
Pred viac ako desiatimi rokmi táto obrovská čierna diera roztrhla hviezdu a odvtedy pokračovala vo veľmi dlhom obede a hodovala na pozostatky hviezd. Astronómovia pozorne sledovali toto pomalé „trávenie“, pretože je také neobvyklé, čo sa nazýva prílivové narušenie (TDE), kde prílivové sily od čiernych dier roztrhávajú hviezdy od seba.
"Boli sme svedkami veľkolepej a dlhotrvajúcej zániku hviezdy," uviedol Dacheng Lin z University of New Hampshire v Durhame v New Hampshire, ktorý viedol pozorovania tejto udalosti. „Od 90. rokov sa zistili desiatky udalostí s prílivovým prúdom, ale žiaden, ktorý zostal jasný až tak dlho, ako tento.“
Táto desaťročná hostina trvala desaťkrát dlhšie ako ktorákoľvek iná pozorovaná TDE.
XJ1500 + 0154 sa nachádza v malej galaxii asi 1,8 miliardy svetelných rokov od Zeme. Túto röntgenovú udalosť monitorujú tri teleskopy: röntgenové observatórium Chandra, satelit Swift a XMM-Newton.
TDE sa líšia od iného, bežnejšieho zdroja röntgenových lúčov v galaxii, aktívnych galaktických jadier (AGN). Rovnako ako trávenie Sarlaccu, AGN môže skutočne trvať tisíce rokov. Ide o superhmotné čierne diery v strede galaxií, ktoré vtiahnu okolitý plyn a „emitujú veľké množstvo žiarenia vrátane röntgenových lúčov“, vysvetlil Lin v blogovom príspevku na webovej stránke Chandra. "Žiarenie z AGN sa príliš nelíši, pretože plyn, ktorý ich obklopuje, sa rozprestiera vo veľkom meradle a môže trvať desiatky tisíc rokov."
Naopak, TDE majú relatívne krátku životnosť a trvajú iba niekoľko mesiacov. Počas TDE sa niektoré hviezdne trosky vyhodia smerom von pri vysokých rýchlostiach, zatiaľ čo zvyšok padá smerom k čiernej diere. Keď cestuje dovnútra, aby ju spotrebovala čierna diera, zahrieva sa až milióny stupňov, čím vytvára zreteľný svetelný lúč.
XJ1500 + 0154 má mimoriadne dlhú, svetlú fázu trvajúcu desať rokov. Lin a jeho tím uviedli, že jedno vysvetlenie by mohlo byť najmasívnejšou hviezdou, ktorá bola počas TDE úplne roztrhaná.
"Ak chcete, aby udalosť trvala tak dlho pri takej vysokej svietivosti, vyžaduje úplné prerušenie relatívne veľkej hviezdy, asi dvojnásobnej hmotnosti Slnka," napísal Lin; „narušenie takýchto masívnych hviezd pomocou SMBH je však veľmi nepravdepodobné, pretože hviezdy, ktoré sú také masívne, sú vo väčšine galaxií zriedkavé, pokiaľ galaxia nie je mladá a aktívne netvorí hviezdy, ako je to v našom prípade.
Ďalším pravdepodobnejším vysvetlením je, že ide o prvý pozorovaný TDE, kde bola menšia hviezda úplne roztrhaná.
Lin tiež povedal, že táto udalosť má široké dôsledky pre fyziku čiernych dier.
„Úplné vysvetlenie veľmi dlhého trvania našej udalosti vyžaduje použitie najnovšieho teoretického pokroku pri štúdiu TDE,“ napísal. „V posledných dvoch rokoch niekoľko skupín nezávisle zistilo, že po rozbití hviezdy môže trvať dlho, kým sa hviezdne trosky usadia na akrečnom disku a do SMBH. Preto sa udalosť môže vyvíjať oveľa pomalšie, ako sa pôvodne predpokladalo. “
Okrem toho rôntgenové údaje tiež naznačujú, že žiarenie z materiálu obklopujúceho túto čiernu dieru neustále prekračuje to, čo sa nazýva Eddingtonova hranica, ktorá je definovaná ako rovnováha medzi vonkajším tlakom žiarenia z horúceho plynu a vnútorným ťahom gravitácie. čiernej diery.
Videnie dôkazov o takomto rýchlom raste môže pomôcť astronómom pochopiť, ako boli supermasívne čierne diery schopné dosiahnuť hmotnosti asi miliónkrát vyššie ako slnko, keď bol vesmír len asi miliarda rokov starý.
"Táto udalosť ukazuje, že čierne diery môžu skutočne rásť za mimoriadne vysoké ceny," uviedla spoluautorka Stefanie Komossa z normálnej univerzity QianNan pre národnosti v meste Duyun v Číne. "Môže to pomôcť pochopiť, ako vznikli predčasné čierne diery."
Lin a jeho tím budú túto udalosť naďalej sledovať a očakávajú, že v priebehu niekoľkých rokov sa stratí jas röntgenového žiarenia, čo znamená, že čoskoro dôjde k spotrebe potravín na tento dlhý obed.
Na ďalšie čítanie:
Papier: Pravdepodobná dekáda trvajúca prílivová porucha
Linov blogový príspevok na webovej stránke Chandra
Tlačová správa spoločnosti Chandra
Ďalšie obrázky a informácie od spoločnosti Chandra
