Астрономия

Выяснено, как при приливном разрушении формируется аккреционный диск черной дыры

Выяснено, как при приливном разрушении формируется аккреционный диск черной дыры

Jamie Law-Smith/Enrico Ramirez-Ruiz

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крус впервые показали, что в результате событий приливного разрушения звезды вокруг черной дыры может образовываться аккреционный диск. Авторы описали механизм этого явления. Статья об открытии принята к публикации в The Astrophysical Journal, ознакомиться с ней можно на сайте препринтов arXiv.org.

«Согласно принятой сегодня теории, вспышка события приливного разрушения черпает энергию из аккреционного диска, внутренняя область которого производит рентгеновские лучи. Это происходит из-за того, что горячий газ входит по спирали в черную дыру, — отмечает ведущий автор исследования, постдок в Калифорнийском университете Тиара Хунг. — Однако в большинстве случаев при таких событиях мы не видим рентгеновских лучей — излучение наблюдается в основном в ультрафиолетовом и видимом диапазонах. Поэтому было высказано предположение, что вместо диска мы видим выбросы от столкновения потоков звездного вещества».

Ранее исследователи разработали теоретическую модель, которая может объяснить, почему рентгеновские лучи обычно не наблюдаются при событиях приливного разрушения, несмотря на образование аккреционного диска. Результаты новых наблюдений подтверждают эту теорию.

С помощью спектроскопических наблюдений авторы нового исследования проанализировали аккреционный диск черной дыры при событии 2018hyz. Для изучения события астрономы использовали один из телескопов Ликской обсерватории. Ученые зафиксировали линию поглощения водорода с профилем, который не наблюдался ни для одного события приливного разрушения.

Авторы обнаружили в спектрах двойной пик в области поглощения водорода. Согласно астрофизикам, этот двойной пик появляется из-за эффекта Доплера, который сдвигает частоту света, испускаемого движущимся объектом. В аккреционном диске, вращающемся вокруг черной дыры и рассматриваемом под углом, часть материала будет двигаться к наблюдателю, поэтому излучаемый им свет будет смещаться в более коротковолновую область, а часть материала будет удаляться от наблюдателя и его излучение будет переходить в более длинноволновую область.

В течение нескольких месяцев исследователи собирали данные об этом событии. Затем они провели анализ полученных результатов и показали, что формирование аккреционного диска происходило относительно быстро — в течение нескольких недель после разрушения звезды. Полученные результаты показывают, что среди событий приливного разрушения, которые можно увидеть в видимом спектре образование аккреционного диска может быть распространенным явлением, несмотря на редкость раздвоения линии поглощения водорода, которое зависит, например, от наклона диска относительно наблюдателя.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.