Астрономам вдалося отримати несподіваний новий погляд на чорну діру, що розриває зірку на частини. Це один з найбільш докладних оглядів цього явища, званий подією приливного руйнування (або tidal disruption event, TDE), і перший для космічного телескопа з відкриття екзопланет транзитним методом, більш часто званого TESS.
Ця віха була досягнута за допомогою всесвітньої мережі роботизованих телескопів зі штаб-квартирою в Університеті штату Огайо під назвою ASAS-SN (Всеосяжне автоматичне обстеження наднових зірок). Астрономи з обсерваторій Карнегі та інших опублікували свої висновки в Астрофізичному журналі.
Приливні руйнування трапляються, коли зірка виявляється занадто близько до чорної діри. Залежно від ряду факторів, включаючи розмір зірки, розмір чорної діри і те, наскільки близько зірка знаходиться до чорної діри, чорна діра може або поглинути зірку, або розірвати її на довгу, схожу на спагеті нитки - так звана спагеттифікація об'єктів.
«Дані TESS дозволять нам побачити, коли саме ця руйнівна подія, названа ASASSN-19bt, стала яскравішою, чого ми ніколи раніше не могли зробити», - сказав Томас Холоен, науковий співробітник в обсерваторіях Карнегі в Пасадені.
"Оскільки ми швидко виявили подію припливів і відливів за допомогою наземного ASAS-SN, ми змогли запустити наступні спостереження на декількох довжинах хвиль у перші кілька днів. Перші дані будуть неймовірно корисні для моделювання фізики цих сплесків ".
Приливні руйнування рідкісні, вони відбуваються раз на 10 000 - 100 000 років в галактиці розміром з Чумацький шлях. Наднові, навпаки, трапляються кожні 100 років або близько того. Вчені спостерігали близько 40 припливів за всю історію (ASAS-SN бачить їх кілька разів на рік). Події рідкісні, головним чином тому, що зірки повинні бути дуже близько до чорної діри - на тій відстані, на якій Земля знаходиться від нашого Сонця - щоб створити приливне руйнування.
І оскільки ASAS-SN рано виявив подію, викликану припливом, вчені змогли підготувати додаткові телескопи до цієї події, отримавши більш докладний огляд, ніж це було можливо раніше. Потім астрономи змогли подивитися на дані з TESS, які, оскільки вони надійшли з телескопа в космосі, не були доступні протягом декількох тижнів після події, щоб побачити, чи зможуть вони виявити подію напередодні. Дані від TESS означали, що вони могли бачити ознаки події приливного руйнування в даних приблизно за 10 днів до того, як воно сталося.
«Ранні дані TESS дозволяють нам бачити світло дуже близько до чорної діри, набагато ближче, ніж ми могли бачити раніше», - кажуть вчені. «Вони також показують нам, що підвищення яскравості ASASSN-19bt було дуже плавним, що допомагає нам зрозуміти, що це було саме приливне порушення, а не сплеск іншого типу, наприклад, з центру галактики або надновий».
Коли зірка виявляється занадто близько до чорної діри, інтенсивні приливні ефекти розбивають її на потік газу. Хвіст потоку залишає систему, а інша частина повертається назад, оточуючи чорну діру диском матеріалу. Це відео включає в себе зображення приливно події під назвою ASASSN-19bt, зняті місіями НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) і Swift, а також анімацію, що показує, як розгорталася подія.
Астрономи використовували дані ультрафіолетового випромінювання від орбітальної обсерваторії Свіфт - щоб визначити, що температура впала приблизно на 50%, з приблизно 40 000 до 20 000 градусів за Цельсієм, протягом декількох днів. Вперше таке раннє зниження температури спостерігалося при періодичному порушенні, хоча деякі теорії передбачали це.
Більш типовим для такого роду подій був низький рівень рентгенівського випромінювання, який спостерігається Свіфтом. Вчені не до кінця розуміють, чому приливні зриви виробляють так багато УФ-випромінювання і так мало рентгенівського випромінювання.
Астрономи вважають, що надмасивна чорна діра, яка породила ASASSN-19bt, важить приблизно в 6 мільйонів разів більше Сонця. Вона знаходиться в центрі галактики під назвою 2MASX J07001137-6602251, розташованої на відстані близько 375 мільйонів світлових років у південному сузір'ї Летюча Риба (Volans). Зруйнована зірка, можливо, була схожа за розміром на наше сонце.