Астрономи встановили графік "перекусів" далекої чорної діри, спостерігаючи за тим, як вона протягом багатьох років поглинає зірку.
Астрономи досягли успіху в прогнозуванні часу "прийому їжі" колосальної чорної діри, спостерігаючи, як вона пожирає прилеглу зірку по шматочках. Це ознаменувало крок уперед у розумінні невловимої поведінки цих космічних порожнеч у плані харчування.
Дані, що лежать в основі прогнозів, були передані додому 2018 року, коли автоматизоване наземне обстеження зафіксувало сплеск яскравості галактики приблизно за 860 мільйонів світлових років від Землі, пише LiveScience.
Спалах, який можна порівняти з увімкненням космічного вимикача світла, в мільярди разів яскравішого за наше Сонце, вказав на те, що зірка подрібнюється та поглинається надмасивною чорною дірою, яка ховається в центрі далекої галактики та важить приблизно в 50 мільйонів разів більше за наше Сонце.
Знищений матеріал зірки нагрівався в міру наближення до чорної діри, викидаючи рентгенівські та ультрафіолетові промені, досить сильні, щоб їх могли вловити космічні телескопи. Ці сигнали затихли трохи більше ніж через рік, натякаючи на те, що чорна діра повністю поглинула зірку. Однак сигнали, мабуть, знову посилилися два роки по тому, показуючи, що ядро зірки фактично пережило перший прохід, тоді як її зовнішні оболонки були зруйновані.
Ґрунтуючись на даних телескопа про зірку та її орбіту, астрономи використовували модель для прогнозування передостаннього "прийому їжі" чорною дірою до серпня 2023 року. Результати були підтверджені подальшими спостереженнями, проведеними за допомогою рентгенівського телескопа Chandra, який зафіксував прогнозоване падіння яскравих випромінювань, що виходять із системи.
Дослідження цих результатів було опубліковано 14 серпня в The Astrophysical Journal Letters.
"Спочатку ми думали, що це пересічний випадок, коли чорна діра повністю розриває зірку на частини. Натомість зірка, схоже, живе, щоб померти в інший день", - сказав Томас Віверс із Наукового інституту космічного телескопа в Балтіморі, який керував спостереженнями 2023 року, у своїй заяві.
"Чорна діра, по суті, витирала рот і відштовхувалася від столу", - додав у тій же заяві Дірадж Пашам, науковий співробітник Массачусетського технологічного інституту, який керував останнім дослідженням.
У нещасливої зірки також була зірка-компаньйон, яка була викинута в космос зі швидкістю, яку можна порівняти з 1000 кілометрів за секунду, пояснила в заяві співавторка дослідження Мюріель Гуоло з Університету Джона Гопкінса в Балтіморі.
"Приречена зірка була змушена радикально змінити компаньйонів - з іншої зірки в гігантську чорну діру", - сказала Гуоло. "Її зоряний партнер втік, а вона - ні".
Зірка, що залишилася пов'язаною з чорною дірою, в кінцевому підсумку була поглинена невеликими порціями за раз, що відрізняється від звичайного "одноразового" прийому їжі чорною дірою. Таким чином, дослідники вважають, що це пропонує новий спосіб дослідження фізики поведінки чорної діри.
"Ми очікуємо, що ця модель стане важливим інструментом для вчених в ідентифікації цих відкриттів", - сказав співавтор дослідження Ерік Кофлін, професор фізики в Сіракузькому університеті в Нью-Йорку, в університетському прес-релізі.
На основі останніх даних, зібраних Chandra і Swift, дослідники передбачають, що подрібнена зірка наближається до чорної діри на максимально близьку відстань кожні 3,5 року. Її орбіта вказує на те, що третя трапеза чорної діри - тобто, якщо від зірки щось лишилося - почнеться між травнем і серпнем наступного року. Якщо цей бенкет справді відбудеться, він триватиме майже два роки, сказав Кофлін.
"Це, ймовірно, буде скоріше закускою, ніж повноцінною трапезою, бо друга трапеза була меншою за першу, і зірка поступово зникає", - додали вчені.
Астрономи виявили рідкісну чорну діру і вона ховається просто в центрі галактики Чумацький Шлях.
Зоряне скупчення IRS 13 довгий час було загадкою для астрономів. Розташоване всього в десятій частині світлового року від центру Чумацького Шляху, де знаходиться надмасивна чорна діра Стрілець A*. Близькість скупчення до потужного гравітаційного тяжіння величезної чорної діри означає, що в нього не повинно бути особливої структури.