Телескоп се взира в чернотата на дълбокия космос. Изведнъж - се появява блестяща светкавица, която не е била преди. Какво може да бъде? Супернова? Две масивно плътни звезди се сливат заедно? Може би се спука гама лъч?
Преди пет години изследователите, използващи телескопа ROTSE IIIb в обсерваторията Макдоналд, забелязаха точно такова събитие. Но далеч от това, че сте избрали звездния си взрив или сливането на неутронни звезди, астрономите смятат, че този мъничък вскрик всъщност е доказателство за свръхмасивна черна дупка в центъра на далечна галактика, която разкъсва звезда до парченца ,
Астрономите от Макдоналд от години използват телескопа, за да сканират небето за такива зараждащи се светкавици, като част от проекта за проверка на Supernova ROTSE Supernova (SNVP). И отначало руж, събитието, наблюдавано в началото на 2009 г., което изследванията нарекоха „Дъги“, изглеждаше като много от другите свръхнови, които бяха открили по време на проекта. С пламтяща - абсолютна яркост с магнитуд 22,5, събитието се вписва плътно в класа на свръхносни свръхнови, с които изследователите вече бяха запознати.
Но с течение на времето и повече данни за Дуги се превърнаха, астрономите започнаха да променят мнението си. Рентгеновите наблюдения, направени от орбиталния спътник Суифт и оптичните спектри, направени от телескопа „Хоби-Еберли“ на Макдоналдс, показаха развиваща се светлинна крива и химически състав, които не се вписваха в компютърни симулации на свръхносни свръхнови. По същия начин, Дуги не изглежда да е слято на неутронна звезда, което би достигнало пикова светимост далеч по-бързо, отколкото е било наблюдавано, или избухване на гама-лъч, който дори под ъгъл би изглеждал далеч по-ярък в рентгенова светлина ,
Това остави само една възможност: така нареченото „събитие за срив на приливите и отливите“ или касапницата и спагетирането, което се случва, когато звездата се скита твърде близо до хоризонта на черната дупка. Дж. Крейг Уилър, ръководител на групата за свръхнови в Тексаския университет в Остин и член на екипа, открил Дъги, обясни, че на къси разстояния, гравитацията на черната дупка упражнява много по-силно дърпане от страната на най-близката до звездата това е от противоположната страна на звездата. Той обясни: "Тези особено големи приливи и отливи могат да бъдат достатъчно силни, че да издърпате звездата в юфка."
Екипът усъвършенства своите модели на събитието и стигна до изненадващо заключение: след като извади звездния материал на Дуги малко по-бързо, отколкото можеше да се справи, черната дупка сега се „задушаваше” от последното си хранене. Това се дължи на астрофизичен принцип, наречен граница на Eddington, който гласи, че черна дупка с даден размер може да се справи само с толкова много падащ материал. След достигане на тази граница всеки допълнителен прием на материя оказва по-голямо външно налягане, отколкото може да компенсира гравитацията на черната дупка. Това повишаване на налягането има някакъв ефект на отскок, изхвърляйки материал от диска за натрупване на черната дупка, заедно с топлина и светлина. Такъв прилив на енергия представлява най-малко част от яркостта на Дъги, но също така показва, че първоначалната умираща звезда - звезда, която не е за разлика от нашето Слънце, не се спускаше без бой.
Комбинирайки тези наблюдения с математиката на границата на Едингтън, изследователите прецениха, че размерът на черната дупка е около 1 милион слънчеви маси - доста малка черна дупка, в центъра на доста малка галактика, на три милиарда светлинни години. Открития като тези позволяват не само астрономите да разберат по-добре физиката на черните дупки, но и свойствата на техните често непретенциозни домашни галактики. В края на краищата размишлено Уилър: „Кой знаеше, че този малък човек има черна дупка?“
За да получите симулиран поглед върху Дуги за себе си, разгледайте невероятната анимация по-долу, любезно с член на екипа Джеймс Гилошон:
Изследването е публикувано в този месечен брой на The Astrophysical Journal. Предварително отпечатване на хартията е на разположение тук.
