Obserwacja unicestwienia gwiazdy przez czarną dziurę

0

Astronomom udało się zgromadzić najlepsze jak do tej pory materiały dotyczące rozerwania gwiazdy, która zbliżyła się za blisko supermasywnej czarnej dziury. W badaniach tego niesamowitego zjawiska skorzystano z teleskopów na Ziemi oraz w przestrzeni kosmicznej.

Supermasywne czarne dziury, których masa może wynosić od kilku milionów do nawet kilku miliardów mas naszego Słońca, znajdują się w centrach większości galaktyk. Ich obecność staje się wyjątkowo dobrze widoczna w momencie, gdy jedna z gwiazd zbliży się na zbyt małą odległość od czarnej dziury, dając się złapać w grawitacyjną pułapkę.

Wcześniej podobne zjawiska były już obserwowane, jednak dopiero teraz przy wykorzystaniu kosmicznego obserwatorium Galaxy Evolution Explorer (GALEX) oraz teleskopu Pan-STARRS1 umieszczonego na szczycie Haleakala na Hawajach, udało się zidentyfikować „ofiarę kosmicznego morderstwa” tego typu.

{module [346]}

W momencie rozrywania gwiazdy na strzępy przez siły grawitacyjne czarnej dziury część pozostałości opada na nią i znika bezpowrotnie za horyzontem zdarzeń. Reszta pozostałości wyrzucana jest jednak z dużą prędkością i to właśnie przez obserwacje tej materii astronomowie odkryli, iż rozerwany obiekt był gwiazdą o dużej zawartości helu.

{youtube}6OPWuxBMlyo{/youtube}
Symulacja komputerowa przedstawiająca proces wyrzucania materii z rozrywanej przez siły grawitacyjne czarnej dziury gwiazdy / Credits: youtube.com, Marc Zabokrtsky

Badacze przypuszczają, iż gwiazda posiadała otoczkę wodoru, która została dużo wcześniej „ściągnięta” do wnętrza czarnej dziury. Prawdopodobnie był to czerwony gigant, bliski końca swojego życia, który poruszał się po eliptycznej orbicie wokół grawitacyjnej pułapki. Po rozpoczęciu procesu destrukcji pozostałości dalej utrzymywały się na orbicie czarnej dziury do momentu ich całkowitego pochłonięcia lub wyrzucenia na zewnątrz. Zjawisko miało miejsce w odległości 2,7 mld lat świetlnych od nas.

Prawdopodobnie zjawiska tego typu zachodzą dość rzadko – astronomowie wyliczyli ich powtarzalność w centrach galaktyk na jedno na okres około 100 tysięcy lat. W celu zaobserwowania „kosmicznego pożarcia” postanowiono monitorować niebo w poszukiwaniu rozbłysków promieniowania ultrafioletowego z jąder galaktyk zawierających „uśpione czarne dziury” (nie wykazujące aktywności). W czerwcu 2010 roku zarówno GALEX jak i Pan-STARRS1 wykryły taki rozbłysk, który w kilka tygodni później osiągnął swoje maksimum, a przez okres następnego roku słabł.

Rozbłysk był podobny do zjawiska uwolnienia energii przez eksplodującą supernową, jednak przebiegał on wolniej – kilka tygodni zajęło osiągnięcie jego maksimum. Astronomowie znaleźli to, czego poszukiwali – zjawiska rozerwania gwiazdy przez czarną dziurę. Ostateczna weryfikacja dokonana została przy wykorzystaniu obserwatorium kosmicznego Chandra agencji NASA.

(NASA)

Share.

Comments are closed.