Астрофизики связали затухание вспышек у черных дыр с вращением звезд
Быстрое вращение звезды может заставлять каждую новую вспышку при её сближении с черной дырой становиться слабее. Оно также указывает на возможное прошлое звезды в тесной двойной системе.
Источник: НАСА/С. Гезари (JHU)/Дж. Гильошон (UCSC). Гидродинамическое моделирование разрыва звезды приливными силами сверхмассивной черной дыры.
МОСКВА, 24 августа /Новости науки/. Быстрое вращение звезд может объяснять постепенное ослабление повторных вспышек возле сверхмассивных черных дыр. К такому выводу пришли астрофизики США, опубликовав исследование в журнале The Astrophysical Journal.
Результаты помогут понять природу повторяющихся частичных событий приливного разрушения. Во время таких явлений звезда несколько раз проходит рядом с черной дырой, каждый раз теряя часть вещества, но не разрушаясь полностью. Падение этого вещества к черной дыре вызывает вспышку, которую можно наблюдать с Земли.
«Два года мы не могли понять, почему это происходит», — рассказала ведущий автор исследования Ананья Бандопадхьяй. Из примерно десяти известных повторяющихся систем четыре демонстрируют последовательное ослабление вспышек.
Ранее ученые предполагали, что с каждым сближением звезда теряет меньше вещества. Однако компьютерное моделирование показывало, что яркость вспышек при этом должна оставаться почти неизменной. Приливные силы раскручивают звезду, поэтому отделившееся от нее вещество быстрее возвращается к черной дыре. Сокращение времени падения компенсирует уменьшение массы звездного материала.
Новые расчеты показали, что вспышки начинают ослабевать, если звезда быстро вращалась еще до первого сближения с черной дырой. В этом случае приливные силы уже не могут заметно ускорить ее вращение. Время возвращения вещества почти не меняется, а его количество сокращается — поэтому каждая следующая вспышка оказывается тусклее предыдущей.
Первоначальное быстрое вращение звезды исследователи объяснили механизмом Хиллса. Согласно этой гипотезе, к черной дыре могла приблизиться тесная двойная звездная система. Гравитация черной дыры выбросила одну звезду в космос, а вторую захватила на короткую орбиту.
Звезды в особенно тесных двойных системах могут быть приливно захвачены и постоянно поворачиваться друг к другу одной стороной. Поэтому они быстро вращаются вокруг своих осей еще до встречи с черной дырой.
«Каждую из этих особенностей можно объяснить одним явлением — приливным разрушением двойной системы и захватом одной из звезд», — отметил соавтор работы Эрик Кафлин. По его словам, подобный механизм мог сформировать и часть звезд, обращающихся вокруг Стрельца А* — сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.
Результаты помогут понять природу повторяющихся частичных событий приливного разрушения. Во время таких явлений звезда несколько раз проходит рядом с черной дырой, каждый раз теряя часть вещества, но не разрушаясь полностью. Падение этого вещества к черной дыре вызывает вспышку, которую можно наблюдать с Земли.
«Два года мы не могли понять, почему это происходит», — рассказала ведущий автор исследования Ананья Бандопадхьяй. Из примерно десяти известных повторяющихся систем четыре демонстрируют последовательное ослабление вспышек.
Ранее ученые предполагали, что с каждым сближением звезда теряет меньше вещества. Однако компьютерное моделирование показывало, что яркость вспышек при этом должна оставаться почти неизменной. Приливные силы раскручивают звезду, поэтому отделившееся от нее вещество быстрее возвращается к черной дыре. Сокращение времени падения компенсирует уменьшение массы звездного материала.
Новые расчеты показали, что вспышки начинают ослабевать, если звезда быстро вращалась еще до первого сближения с черной дырой. В этом случае приливные силы уже не могут заметно ускорить ее вращение. Время возвращения вещества почти не меняется, а его количество сокращается — поэтому каждая следующая вспышка оказывается тусклее предыдущей.
Первоначальное быстрое вращение звезды исследователи объяснили механизмом Хиллса. Согласно этой гипотезе, к черной дыре могла приблизиться тесная двойная звездная система. Гравитация черной дыры выбросила одну звезду в космос, а вторую захватила на короткую орбиту.
Звезды в особенно тесных двойных системах могут быть приливно захвачены и постоянно поворачиваться друг к другу одной стороной. Поэтому они быстро вращаются вокруг своих осей еще до встречи с черной дырой.
«Каждую из этих особенностей можно объяснить одним явлением — приливным разрушением двойной системы и захватом одной из звезд», — отметил соавтор работы Эрик Кафлин. По его словам, подобный механизм мог сформировать и часть звезд, обращающихся вокруг Стрельца А* — сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.
