Vai tālu melnais caurums sniedz jaunu sāpju un ciešanu definīciju?
Melnais caurums ar nosaukumu XJ1500 + 0154, šķiet, ir reālās dzīves ekvivalents Carkoon Pit, kas ir Zvaigžņu karu visuvarenā Sarlacc ligzdošanas vieta, kas lēnām sagremoja savus upurus.
Pirms vairāk nekā desmit gadiem šis milžais melnais caurums izdalīja zvaigzni un kopš tā laika turpināja ļoti garās pusdienas, baudot zvaigžņu paliekas. Astronomi ir uzmanīgi novērojuši šo lēno “gremošanu”, jo tas ir tik neparasti tiem, ko sauc par plūdmaiņu traucējumiem (TDE), kur plūdmaiņu spēki no melnajiem caurumiem sadala zvaigznes.
"Mēs esam bijuši aculiecinieki zvaigznes iespaidīgai un ilgstošai nāvei," sacīja Dašens Lins no Ņūhempšīras universitātes Durhamā, Ņūhempšīrā, kurš vadīja šī notikuma novērojumus. "Kopš pagājušā gadsimta deviņdesmitajiem gadiem ir atklāti desmitiem plūdmaiņu traucējumu gadījumu, taču neviens no tiem nebija spilgts gandrīz tik ilgi, cik šis."
Šie desmit gadu garie svētki ir gājuši desmit reizes ilgāk nekā jebkurš cits novērotais TDE.
XJ1500 + 0154 atrodas nelielā galaktikā aptuveni 1,8 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes, un trīs teleskopi ir novērojuši šo rentgenstaru notikumu: Čandras rentgena observatorija, Swift satelīts un XMM-Newton.
TDE atšķiras no cita, biežāk sastopamiem rentgena staru avotiem, kas saistīti ar melnajiem caurumiem galaktikā, aktīvajos galaktikas kodolos (AGN). Tāpat kā Sarlacc sagremošana, AGNs patiešām var ilgt tūkstošiem gadu. Tie ir supermasīvi melnie caurumi galaktiku centrā, kas ievelk apkārtējo gāzi un “izdala lielu daudzumu starojuma, ieskaitot rentgena starus”, skaidroja Lina emuāra ierakstā Čandras vietnē. "AGN izstarojums ļoti neatšķiras, jo apkārtējā gāze izplatās lielā mērogā un var ilgt desmitiem tūkstošu gadu."
Turpretī TDE ir samērā īslaicīgi, ilgst tikai dažus mēnešus. TDE laikā daži no zvaigžņu gružiem lielā ātrumā tiek izvadīti uz āru, bet pārējie nokrīt melnā cauruma virzienā. Materiālam virzoties uz iekšu, lai to patērētu melnais caurums, tas sasilst līdz miljoniem grādu, radot izteiktu rentgenstaru uzliesmojumu.
XJ1500 + 0154 ir nodrošinājis īpaši garu, spilgtu fāzi, kas ilgst vairāk nekā desmit gadus. Lins un viņa komanda sacīja, ka viens izskaidrojums varētu būt vismasīvākā zvaigzne, kas jebkad ir bijusi pilnībā saplēsta TDE laikā.
“Lai notikums notiktu tik ilgi, kad ir tik liels spožums, ir nepieciešams pilnībā izjaukt salīdzinoši masīvu zvaigzni, kas ir apmēram divreiz lielāka par saules masu,” rakstīja Lins; tomēr ir ļoti maz ticams, ka SMBH varētu izjaukt tik masīvas zvaigznes, jo šīs masīvās zvaigznes ir reti sastopamas lielākajā daļā galaktiku, ja vien galaktika nav jauna un aktīvi veido zvaigznes, kā mūsu gadījumā.
Tātad, vēl viens ticamāks skaidrojums ir tas, ka šis ir pirmais novērotais TDE, kurā mazāka zvaigzne bija pilnībā sadalīta.
Lins arī sacīja, ka šis notikums plaši ietekmē melnā cauruma fiziku.
"Lai pilnībā izskaidrotu ļoti garo mūsu pasākuma ilgumu, ir jāpielieto nesenie teorētiskie sasniegumi TDE izpētē," viņš rakstīja. “Pēdējo divu gadu laikā vairākas grupas patstāvīgi ir secinājušas, ka pēc zvaigznes izjaukšanas var paiet ilgs laiks, līdz zvaigžņu gruveši nogulst uz uzpūšanās diska un SMBH. Tāpēc notikums var attīstīties daudz lēnāk, nekā tika domāts iepriekš. ”
Turklāt rentgenstaru dati arī norāda, ka starojums no materiāla, kas ieskauj šo melno caurumu, ir konsekventi pārsniedzis tā dēvēto Eddingtona robežu, kas tiek definēta kā līdzsvars starp karstās gāzes starojuma ārējo spiedienu un gravitācijas virzienu uz iekšu melnā cauruma.
Redzot tik straujas izaugsmes pierādījumus, astronomi var palīdzēt saprast, kā supermasīvie melnie caurumi spēja sasniegt masas, kas ir apmēram miljardu reižu augstākas par sauli, kad Visums bija tikai apmēram miljards gadu vecs.
"Šis notikums parāda, ka melnie caurumi tiešām var augt par ārkārtīgi augstiem tempiem," sacīja līdzautore Stefanie Komossa no QianNan Normal Tautību universitātes Duyun City, Ķīna. "Tas, iespējams, palīdzēs saprast, cik nobrieduši bija melnie caurumi."
Lina un viņa komanda turpinās uzraudzīt šo notikumu, un viņi sagaida, ka tuvāko gadu laikā rentgenstaru spilgtums izbalēs, kas nozīmē, ka drīz tiks patērēts “ēdienu” daudzums šīm garajām pusdienām.
Turpmākai lasīšanai:
Papīrs: Iespējams ilgstošs plūdmaiņu traucējumu notikums desmit gadu garumā
Linas emuāra ieraksts Chandra vietnē
Čandras paziņojums presei
Papildu attēli un informācija no Chandra
