NASA зафіксувало руйнування подвійної зірки чорної діри в епічному зіткненні

21 листопада 2024 р. 02:17

21 листопада 2024 р. 02:17

Квазіперіодичні виверження, пов’язані з приливними зривами, відкривають нові перспективи для вивчення надмасивних чорних дір і об’єктів, що обертаються на близьких орбітах навколо них.

Квазіперіодичні виверження, які виникають у результаті приливних зривів, відкривають нові горизонти для вивчення надмасивних чорних дір і динаміки об’єктів, що обертаються на близьких орбітах навколо них. Ці події є потужними індикаторами екстремальних фізичних процесів, дозволяючи астрономам досліджувати природу таких явищ та їхній вплив на навколишнє космічне середовище.

Детальне вивчення квазіперіодичних вивержень дозволяє оцінити частоту їхнього виникнення, що допомагає встановити поширеність об’єктів у безпосередній близькості до чорних дір. Крім того, такі дослідження забезпечують визначення відстаней до цих об’єктів, створюючи детальну карту регіонів навколо чорних дір. Оскільки чорні діри є ключовими об’єктами у розумінні еволюції галактик, ці дані стають важливими для вивчення структури Всесвіту.

Чандра та інші телескопи виявили надмасивну чорну діру, яка розірвала на частини одну зірку і тепер використовує ці зоряні уламки, щоб зіштовхнути іншу зірку або меншу чорну діру. На цій ілюстрації зображено диск матеріалу (червоного, оранжевого і жовтого кольорів), що утворився після того, як надмасивна чорна діра (зображена праворуч) зруйнувала зорю під дією інтенсивних приливних сил. Через кілька років цей диск розширювався назовні, поки не почав перетинати інший об’єкт, що обертається навколо гігантської чорної діри – або зірку, або малу чорну діру. Щоразу, коли цей об’єкт врізається в диск, він випромінює сплеск рентгенівського випромінювання, який фіксує Чандра.

Окремі об’єкти, що демонструють квазіперіодичні виверження, можуть стати винятковими цілями для майбутніх місій обсерваторій гравітаційних хвиль. Ці інструменти, що зараз перебувають на стадії розробки, дозволять вимірювати гравітаційні хвилі, які виникають під час взаємодії надмасивних чорних дір з іншими масивними тілами. Це відкриє нові можливості для перевірки фундаментальних фізичних законів, зокрема загальної теорії відносності, в умовах сильного гравітаційного поля.

Програми NASA, спрямовані на дослідження цих явищ, є частиною зростаючої міжнародної мережі спостережень, яка об’єднує місії з різними, але взаємодоповнюючими можливостями. Такі спільні зусилля дозволяють дослідникам вивчати не лише самі квазіперіодичні виверження, але й ширше коло змін у космічному просторі, що дає змогу глибше зрозуміти, як функціонує Всесвіт.

Публікація результатів цих досліджень у журналі Nature 9 жовтня 2024 року підкреслює їхню значущість для сучасної науки. У друкованій версії, що вийшла 24 жовтня, було наведено додатковий аналіз спостережень, які підтверджують перспективність цих явищ для подальших астрономічних досліджень.

Таким чином, квазіперіодичні виверження не лише сприяють вивченню фізичних умов поблизу чорних дір, а й формують новий напрям досліджень, орієнтований на інтеграцію спостережень у видимому спектрі, гравітаційних хвиль і інших астрономічних даних. Це дозволить глибше осягнути природу наймасивніших об’єктів у Всесвіті та їхню роль у його еволюції.

Наука