Pierwsze ślady gwiazdy rozrywanej przez potężną grawitację czarnej dziury
Przez dziesiątki lat astronomowie dostrzegali wybuchy promieniowania elektromagnetycznego pochodzące od czarnych dziur. Zakładali, że są one wynikiem rozdzierania gwiazd, ale nigdy nie widzieli sylwetek faktycznych więzadeł materii. Teraz grupa astronomów, w tym główny autor Giacomo Cannizzaro i Peter Jonker z SRON/Radboud University, po raz pierwszy zaobserwowała widmowe linie absorpcyjne spowodowane przez pasma gwiazdy rozrywanej jak spaghetti.
Czarna dziura rozrywa gwiazdę, pozostawiając długie pasmo materii gwiazdowej, które następnie owija się wokół czarnej dziury. Źródło: NASA / CXC / M. Weiss
Większość gwiazd we Wszechświecie umiera z przyczyn naturalnych. Albo zdmuchują swoje zewnętrzne powłoki, albo po prostu stygną z braku paliwa, albo też mogą zgasnąć z hukiem w olbrzymiej eksplozji supernowej. Jednak gwiazdy żyjące w wewnętrznych regionach swoich galaktyk mogą nie mieć tyle szczęścia. Są one narażone na możliwość rozerwania przez supermasywne czarne dziury, które czają się w centrach większości galaktyk. Ekstremalna grawitacja czarnej dziury przyciąga gwiazdę z jednej strony o wiele mocniej niż z drugiej, co powoduje jej rozerwanie. Astronomowie lubią nazywać ten proces spaghettizacja, ale w publikacjach naukowych nazywany jest on zjawiskiem rozerwania pływowego.
Po tym, jak gwiazda przekształci się w nitkę spaghetti, wpada ona dalej do czarnej dziury, emitując krótki błysk promieniowania. Astronomowie zauważali te błyski już od dziesięcioleci i na podstawie teorii zakładali, że są to przypadki zakłóceń pływowych. Nigdy jednak nie widzieli rzeczywistych więzadeł materii, czyli fizycznego obiektu, który nie tylko emituje, ale również blokuje światło. Teraz międzynarodowy zespół astronomów po raz pierwszy zaobserwował widmowe linie absorpcyjne patrząc na jeden z biegunów czarnej dziury. Już wcześniej było oczywiste, że czarne dziury mogą posiadać dysk z materią wokół swojego równika, ale linie absorpcyjne powyżej bieguna czarnej dziury sugerują, że istnieje długie pasmo wielokrotnie owinięte wokół czarnej dziury: jest to prawdziwe wiązadło materii świeżo rozerwanej gwiazdy.
Naukowcy wiedzą, że czarna dziura jest skierowana w ich stronę biegunem, ponieważ wykryli promieniowanie rentgenowskie. Dysk akrecyjny jest jedyną częścią układu czarnej dziury, która emituje ten rodzaj promieniowania. Gdyby patrzyli od strony krawędzi, nie zobaczyliby promieniowania X dysku akrecyjnego. Ponadto linie absorpcyjne są wąskie. Nie są one poszerzone przez efekt Dopplera, jak można by się spodziewać, patrząc na rotujący dysk – mówi Giacomo Cannizzaro.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
