Астрономи вперше виміряли швидкість обертання чорної діри завдяки знищенню зірки

Методика виглядає перспективною, але важливо зловити чорну діру на самому початку "трапези".

Приливні руйнування зірок чорними дірами - події драматичні та дуже яскраві. А також вельми корисні для науки. Наблизившись на критичну відстань до чорної діри, зірка розривається на частини. Речовина з неї розтягується в акреційний диск, який оточує чорну діру і яскраво випромінює в багатьох діапазонах електромагнітного спектра.

Зображення до статті згенеровано штучним інтелектом
Астрономи вперше виміряли швидкість обертання чорної діри завдяки знищенню зірки

Однак зірки можуть наближатися на небезпечну дистанцію до чорних дір з різних боків, тому сформований акреційний диск спочатку не обов'язково орієнтований за обертанням чорної діри. Деякий час він коливається, немов розгойдуючись, поки не стабілізується або не зникне.

Астрономи з Массачусетського технологічного інституту (MIT) вирішили використати ці коливання, щоб виміряти швидкість обертання чорної діри, яке безпосередньо впливає на розгойдування диска. Також для цього потрібно знати масу чорної діри.

Відповідний об'єкт підвернувся на відстані близько мільярда світлових років. У 2020 році кілька обсерваторій зафіксували приливне руйнування зірки в далекій галактиці. Яскравий спалах у рентгенівському діапазоні отримав назву AT2020ocn. Потім сплески випромінювання спостерігалися з інтервалом в 15 днів. Він був викликаний якраз обертанням аккреційного диска, що коливається.

Вчені спостерігали за ним протягом 200 днів. Їм вдалося виміряти масу чорної діри, яка виявилася в 2,5 мільйона разів масивнішою за Сонце. Ці відомості укупі з характеристиками обертання диска дали змогу оцінити швидкість обертання чорної діри. Вона становить приблизно чверть від швидкості світла.

Окремо це значення мало про що говорить. Однак астрономів обнадіює можливість застосування цієї методики до вивчення великої популяції чорних дір. Вони розраховують зібрати багато інформації про швидкість обертання різних об'єктів, щоб краще зрозуміти їхню еволюцію і механізми зростання. Адже під час поглинання зірок або злиття з іншими чорними дірами швидкість обертання має змінюватися.

2024-05-23 10:30:28