Жорстока смерть зірки: вчені з'ясували, що відбувається під час зближення з чорною дірою (фото)

Вчені представили в журналі Nature результати нового дослідження, присвяченого смерті зірок, які підлітають занадто близько до чорної діри. Під час дослідження астрономи реконструювали подію, яка розкриває історію приреченої зірки, розірваної на частини чорною дірою. У підсумку вчені виявили раніше невідомий аспект подібної космічної катастрофи, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Науковці використали складне моделювання, щоб реконструювати жорстоку смерть зірки, яка підлетіла надто близько до надмасивної чорної діри і була розірвана на частини. Така катастрофа для зірки називається подією приливного руйнування і вчені виявили невідомий тип ударної хвилі, яка виникла під час цього процесу.

Події приливного руйнування виникають, коли орбіта зірки наближається до надмасивної чорної діри, маса якої в мільйони або мільярди разів перевищує масу Сонця. Коли зірка наближається до чорної діри, то гравітація останньої створює всередині зірки величезні приливні сили.

Це відбувається через те, що гравітація в ближній до чорної діри півкулі зірки стає набагато більшою. У такий спосіб приливні сили змушують зірку розтягуватися вертикально і стискатися горизонтально. У результаті зірка перетворюється на тонку нитку з плазми і цей процес називається спагеттифікація, за аналогією з відомими макаронними виробами, що мають схожу форму.

Уся плазма у вигляді тонкої лінії починає падати на чорну діру і водночас вона нагрівається серією ударних хвиль, кажуть учені. Це змушує плазму випускати дуже яскравий спалах, який може затьмарити все світло зірок навколишньої галактики на кілька тижнів і навіть місяців.

Нове моделювання вперше дало змогу заглибитися в подію приливного руйнування і вперше науковці змогли створити повну картину цього процесу. Тобто від моменту притягування зірки до чорної діри до подальшого руйнування та появи яскравого спалаху. Реконструкція цієї події стала можливою завдяки новаторському програмному забезпеченню.

Моделювання допомогло виявити раніше невідомий тип ударної хвилі, який виникає під час події приливного руйнування, але виявилося, що ці події розсіюють енергію швидше, ніж припускали вчені. Це відкриття показало, що найяскравіші періоди події приливної руйнації спричинені цими ударними хвилями і пов'язаним з ними розсіюванням енергії.

Крім пояснення найяскравіших періодів жорстокої смерті зірок, отримані результати можуть допомогти астрономам використати події приливного руйнування для відкриття властивостей надмасивних чорних дір, як-от їхня маса і швидкість обертання, а також для перевірки теорії відносності Ейнштейна.

Як уже писав Фокус, у Чумацькому Шляху виявлено загадковий об'єкт, який може бути або найлегшою чорною дірою, або найважчою нейтронною зіркою. Астрономи виявили дивний об'єкт, який масивніший за найважчу нейтронну зірку, але легший за найменшу чорну діру.

Також Фокус писав про те, що астрономи представили новий, більш детальний знімок надмасивної чорної діри в центрі галактики M87. Нове зображення підтверджує передбачення теорії відносності Ейнштейна.