Teleskops ieskatās dziļā kosmosa melnumā. Pēkšņi - parādās spoža gaismas zibspuldze, kuras iepriekš nebija. Kas tas varētu būt? Supernova? Divas masīvi blīvas zvaigznes saplūst kopā? Varbūt pārsprāga gamma stars?
Pirms pieciem gadiem pētnieki, izmantojot McDonald Observatory teleskopu ROTSE IIIb, pamanīja tieši šādu notikumu. Bet tālu no tā, ka jūs dzirdat zvaigžņu sprādzienu vai neitronu zvaigznīšu apvienošanos, astronomi uzskata, ka šis mazais uzliesmojums patiesībā liecināja par supermasīvu melno caurumu tālas galaktikas centrā, saplēšot zvaigzni līdz šķembām. .
Makdonaldas astronomi gadiem ilgi izmantoja teleskopu, lai skenētu debesis šādām topošām zibspuldzēm ROTSE Supernova pārbaudes projekta (SNVP) ietvaros. Un pirmajā mirklī notikums, kas tika novērots 2009. gada sākumā un kuru pētnieki sauca par “Dougie”, izskatījās tāpat kā daudzas citas supernovas, kuras viņi bija atklājuši projekta laikā. Ar dedzinošu - 22,5 magnitūdu absolūto spilgtumu - notikums bija pilnīgi piemērots superluminozo supernovu klasei, kuru pētnieki jau bija iepazinuši.
Bet laika gaitā un arvien vairāk datu par Dougie sāka parādīties, astronomi sāka mainīt savas domas. Rentgenstaru novērojumi, kas veikti ar orbītā esošā Swift satelīta palīdzību, un optiskie spektri, kas veikti McDonald’s Hobby-Eberly teleskopā, atklāja mainīgu gaismas līkni un ķīmisko aplauzumu, kas nederēja superluminošo supernovu datoru simulācijām. Tāpat Dougie nešķita neitronu zvaigžņu apvienošanās, kas būtu daudz ātrāk sasniegusi maksimālo spožumu, nekā tika novērots, vai arī gamma staru plīsums, kas pat leņķī rentgenstaru gaismā būtu parādījies daudz spilgtāks. .
Tas atstāja tikai vienu iespēju: tā saukto “plūdmaiņas traucējumu notikumu” vai asinspirts un spageti, kas notiek, zvaigznei klīstot pārāk tuvu melnā cauruma horizontam. Dž. Kreigs Velers, Teksasas Universitātes Ostinas supernovas grupas vadītājs un Dougiju atklājušās komandas loceklis, paskaidroja, ka nelielos attālumos melnā cauruma gravitācija daudz spēcīgāk ievelk tās zvaigznes pusi, kas ir vistuvāk nekā tas notiek zvaigznes pretējā pusē. Viņš paskaidroja: "Šie īpaši lielie plūdmaiņas var būt pietiekami spēcīgas, lai jūs izvilktu zvaigzni nūdelē."
Komanda uzlaboja savus notikuma modeļus un nonāca pie pārsteidzoša secinājuma: pēc Dougie zvaigžņu materiāla ievilkšanas mazliet ātrāk, nekā tas spēja tikt galā, melnais caurums tagad “aizrijās” uz jaunākās maltītes. Tas ir saistīts ar astrofizisko principu, ko sauc par Eddington Limit, kurš nosaka, ka noteikta lieluma melnais caurums var apstrādāt tikai tik daudz iekritušu materiālu. Pēc šī ierobežojuma sasniegšanas jebkura papildu vielas uzņemšana rada lielāku spiedienu uz āru, nekā melnā cauruma smagums to var kompensēt. Šim spiediena palielinājumam ir sava veida atsitiena efekts, izmetot materiālu no melnā cauruma uzkrāsošanas diska kopā ar siltumu un gaismu. Šāds enerģijas uzliesmojums atspoguļo vismaz daļu no Dougija spilgtuma, bet arī norāda, ka sākotnējā mirstošā zvaigzne - zvaigzne, kas nav atšķirīga no mūsu pašu Saules - bez cīņas neizpalika.
Apvienojot šos novērojumus ar Eddington Limit matemātiku, pētnieki lēš, ka melnā cauruma izmērs ir aptuveni 1 miljons saules masu - diezgan mazs melns caurums diezgan mazas galaktikas centrā, trīs miljardu gaismas gadu attālumā. Šādi atklājumi ne tikai ļauj astronomiem labāk izprast melno caurumu fiziku, bet arī to bieži vien mēra galaktiku īpašības. Galu galā, noklusējis Vīlers: "Kas zināja, ka šim mazajam puisim bija melnais caurums?"
Lai iegūtu simulētu skatījumu uz Dougie par sevi, apskatiet zemāk esošo apbrīnojamo animāciju, pateicoties komandas dalībnieka James Guillochon atļaujai:
Pētījums tiek publicēts šī mēneša izdevumā The Astrophysical Journal. Šeit ir pieejama papīra iepriekšēja drukāšana.
