С помощью обсерватории Swift НАСА имени Нила Герелса, запущенной в 2004 году, ученые обнаружили черную дыру в далекой галактике, которая неоднократно откусывала от солнцеподобной звезды. Объект знаменует новую эру науки Swift, которая стала возможной благодаря новому методу анализа данных, полученных с рентгеновского телескопа спутника (XRT).
“Аппаратное и программное обеспечение Swift и навыки его международной команды позволили ему адаптироваться к новым областям астрофизики за время его существования”, - сказал Фил Эванс, астрофизик из Университета Лестера в Соединенном Королевстве и давний член команды Swift. “Нил Герелс наблюдал и поощрял многие из этих переходов. Теперь, с этой новой способностью, это делает науку еще более интересной”.
Эванс возглавил исследование о несчастливой звезде и ее голодной черной дыре, получившее общее название Swift J023017.0 + 283603 (или сокращенно Swift J0230), которое было опубликовано 7 сентября в журнале Nature Astronomy.
Когда звезда проходит слишком близко к огромной черной дыре, гравитационные силы создают интенсивные приливы, которые разбивают звезду на части, превращая ее в поток газа. Передний край огибает черную дыру, а задний край выходит за пределы системы. Эти разрушительные эпизоды называются событиями приливного разрушения. Астрономы видят их как вспышки многоволнового света, возникающие, когда обломки сталкиваются с диском материала, уже вращающимся вокруг черной дыры.
Недавно астрономы исследовали вариации этого явления, которые они называют частичными или повторяющимися приливными разрушениями.
Во время этих событий каждый раз, когда вращающаяся звезда проходит близко к черной дыре, звезда выпячивается наружу и выбрасывает материал, но выживает. Процесс повторяется до тех пор, пока звезда не потеряет слишком много газа и, наконец, не распадется на части. Характеристики отдельной звезды и системы черных дыр определяют, какой тип излучения наблюдают ученые, создавая широкий спектр поведений для классификации.
Предыдущие примеры включают вспышку, которая происходила каждые 114 дней, потенциально вызванную гигантской звездой, вращающейся вокруг черной дыры с массой, в 78 миллионов раз превышающей массу Солнца. Еще один повторялся каждые девять часов вокруг черной дыры с массой, в 400 000 раз превышающей массу Солнца, вероятно, вызванный вращающимся по орбите звездным пеплом, называемым белым карликом.
22 июня 2022 года XRT впервые заснял Swift J0230. Он загорелся в галактике на расстоянии около 500 миллионов световых лет от нас в северном созвездии Треугольника. Аппарат Swift XRT наблюдал девять дополнительных вспышек в одном и том же месте примерно каждые несколько недель.
Эванс и его команда предполагают, что Swift J0230 является повторяющимся приливным разрушением солнцеподобной звезды, вращающейся вокруг черной дыры с массой, в 200 000 раз превышающей массу Солнца. По их оценкам, звезда теряет около трех земных масс вещества при каждом проходе. Эта система обеспечивает связь между другими типами предполагаемых повторяющихся сбоев и позволила ученым смоделировать, как взаимодействия между различными типами звезд и размерами черных дыр влияют на то, что мы наблюдаем.
“Мы все искали и искали событие, которое стало ярче, в данных, собранных ультрафиолетовым / оптическим телескопом Swift”, - сказала Элис Бривелд, научный сотрудник Лаборатории космических наук Малларда при Университетском колледже Лондона (MSSL), которая работала над прибором еще до запуска спутника. “Но не было никаких признаков этого. Изменчивость галактики была исключительно в рентгеновских лучах. Это помогло исключить некоторые другие потенциальные причины”.
Открытие Swift J0230 стало возможным благодаря новому автоматизированному поиску рентгеновских наблюдений, разработанному Эвансом, под названием Swift X-ray Transient Detector.
После того, как прибор наблюдает за участком неба, данные передаются на землю, и программа сравнивает их с предыдущими рентгеновскими снимками того же места. Если эта часть рентгеновского неба изменилась, ученые получают предупреждение. В случае Swift J0230 Эванс и его коллеги смогли быстро скоординировать дополнительные наблюдения за регионом.
Swift изначально был разработан для изучения гамма-всплесков, самых мощных взрывов в космосе. Однако с момента запуска спутника ученые признали его способность изучать целый ряд небесных объектов, таких как приливные явления и кометы.
“Swift J0230 был обнаружен всего примерно через два месяца после того, как Фил запустил свою программу”, - сказал С. Брэдли Сенко, главный исследователь миссии в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. “Это служит хорошим предзнаменованием для способности детектора идентифицировать другие переходные события и для будущего Swift, исследующего новые области науки”.
Источник: NASA
Информация о космосе также есть в сообществе в ВК https://vk.com/fotoastronomiya
Дополнительные материалы
