Новини

Чорна діра розірвала зірку та об’єднала астрономів з усього світу – відкриття було б неможливим без співпраці та сучасних телескопів

Чорна діра розірвала зірку та об’єднала астрономів з усього світу – відкриття було б неможливим без співпраці та сучасних телескопів

Подібна подія не спостерігалася більше десяти років: спалах світла, що вирвався з центру далекої галактики, був досить яскравим, щоб його можна було побачити на відстані 8,5 млрд світлових років. Вивільнення енергії, еквівалентне більш ніж 1000 трлн сонць, було знайдене за допомогою Zwicky Transient Facility, дослідження усього нічного неба, що проводиться у Паломарській обсерваторії, Каліфорнія.

«У День святого Валентина цього року ми знайшли загадкове джерело», — розповів про історію спостереження об’єкта Ігор Андреоні з Університету Меріленда, провідний автор однієї із двох статей про цю подію. — «Дивне – це добре для науки. Це означає, що у вас є шанс дізнатися про щось нове».

Протягом кількох днів астрономи усього світу направили телескопи на спалах, спостерігаючи за ним у рентгенівському, радіо- та інших діапазонах хвиль. Він був надзвичайно яскравим та схожим на гамма-сплеск — викид енергії, який можна знайти за допомогою гамма- або рентгенівських приладів спостереження. Але цей спалах був помічений оптичним телескопом. Це перший випадок, коли такий струмінь енергії був виявлений у видимій частині електромагнітного спектра.

Величезна яскравість спалаху привела астрономів до висновку, що він, швидше за все, спричинений розривом зірки внаслідок припливної руйнації. Зірка підійшла надто близько до надмасивної чорної діри у центрі галактики та була розірвана гравітаційними силами. Астрономи вже фіксували десятки схожих подій за останні роки.

Цей випадок незвичайний тим, що у результаті виник величезний струмінь енергії. При цьому матеріал викидався з полюсів чорної діри зі швидкістю, наближеною до світло. Вважається, що цей струмінь став для спостерігачів особливо яскравим, тому що був спрямований прямо на Землю, що робить помітним у ширшій частині електромагнітного спектра.

«Ми не знаємо чому, але іноді при руйнуванні зірки викидається дуже потужний струмінь матеріалу», — додав Андреоні.

Щоб виявляти такі фантастичні явища, астрономам потрібні телескопи, що постійно сканують великі ділянки неба та фіксують будь-які раптові зміни яскравості –  яким і є Zwicky Transient Facility. Але подібна техніка щоночі фіксує тисячі змін яскравості – цю гору даних потрібно уточнювати для виявлення найцікавіших об’єктів. Група Андреоні шукає таких даних дуже швидкі події в оптичному діапазоні.

Раптові зміни яскравості потенційно можуть бути викликані спалахом наднових або злиттям двох нейтронних зірок. Необхідні подальші спостереження, щоб ідентифікувати конкретну подію, що спричинила спалах. Наднова, наприклад, стає яскравішою протягом кількох тижнів, що за астрономічними мірками дуже швидко. Але ця подія розвивалася ще швидше, протягом днів та годин.

Група повідомила про цей спалах міжнародній спільноті та закликала дослідників, які працюють на різних довжинах хвиль також спостерігати за нею. Дані про подію надав 21 телескоп.

«Коли усі шматочки головоламки були зібрані разом, виникла ця дивовижна картина», — сказав Андреоні. «Ми не очікували знайти таке рідкісне джерело, і вже точно не в оптичному діапазоні».

З зірок, розірваних чорними дірами, всього 1% виробляють настільки потужні викиди. Дослідники досі не впевнені у їхній точній причині. Коли зірка розривається, а її речовина притягується до чорної діри, енергія цієї речовини перетворюється на світло. Передбачається, що магнітні поля та обертання чорної діри можуть діяти разом, щоб викидати матеріал з її полюсів.

«Ми говоримо про масу, яка в тисячі разів перевищує масу Землі, яку розривають на частини, розкручують і запускають зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Це справді унікальна можливість вивчити те, що неможливо відтворити на Землі».

Спостереження дало астрономам зрозуміти дещо про довкілля чорної діри: воно не надто щільне, тому й пропускає звичайне світло. Це означає, що спостереження в оптичному діапазоні може бути корисним способом виявлення подібних екстремальних явищ у майбутньому.

«Ми говоримо про масу, яка в тисячі разів перевищує масу Землі, яку розривають на частини, розкручують і запускають зі швидкістю, близькою до швидкості світла».

Необхідність швидкого реагування на такі події стимулює велику гнучкість у проєктуванні та плануванні будівництва телескопів. Пристрої, подібні до Хаббла або Джеймса Вебба, значно перевантажені – заявок на час використання телескопів більше, ніж можливість їх задовольнити. Час спостережень ретельно розпланований на роки вперед і кожна остання хвилина спостереження максимально заповнена. Але водночас потрібні телескопи, здатні реагувати на рідкісні події протягом кількох годин і навіть хвилин.

Важко безпечно та швидко змінити напрям космічного телескопа, тому Хаббл і Джеймс Вебб лише зрідка беруть участь у таких дослідженнях. Але нещодавно збудовані наземні телескопи, такі як мережа MASTER, спеціалізуються на скануванні неба у пошуках джерел гамма-випромінювання та негайному автономному переміщенні для спостереження за ними.

За словами Андреоні, міжнародне співробітництво дослідників, які працюють з різними телескопами та здатність обладнання швидко реагувати були необхідні для здійснення цього прориву у спостереженнях. «Це було надзвичайно важливо для такого відкриття. Якби ми не могли співпрацювати з іншими телескопами, ми не зрозуміли б його сенс».

NASA показало захопливу візуалізацію 22 найнезвичайніших чорних дір нашої галактики

Джерело: The Verge


Завантаження коментарів...

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: