Ученые исследовали остатки звезд, которые были уничтожены в черных дырах
Ученые выяснили, что конкретно происходит после того, как звезда разрушается от воздействия черной дыры. Расчеты проводили ученые из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН и МГУ им. М. В. Ломоносова, к которым присоединились специалисты из Великобритании. Результаты исследования показали, что остается от звезды, если ей не повезет слишком близко подойти к массивной черной дыре. Ученые доказали, что в результате такого приближения звезда умирает, а на ее месте образовывается диск, состоящий из газа и пыли. Диск будет расположен с наклоном, который полностью зависит от оси вращения черной дыры.
Исследование опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, где был детально освещен вопрос поглощения массивными черными дырами более мелких объектов. Это довольно сложно, учитывая, что данный процесс скрыт даже от самых точных телескопов облаком из газа. В связи с этим ученые не могут подтвердить свои догадки достоверными компьютерными моделями. Это, в свою очередь, препятствует объяснению таких процессов, как эволюционный рост черных дыр, их развитие и существование в центре галактик.
Для проведения научного исследования авторы работы использовали макет среднестатистической звезды, которая оказалась в зоне действия массивной черной дыры. После этого начинается разрушение, которое и было описано. Расчеты показывают, что вещество, из которого состояла звезда, будет впитываться черной дырой не напрямую. Вначале приливные силы создадут аккреционный диск из газа и пыли. Сложность состояла в том, чтобы понять, как именно диск поведет себя после того, как будет образован. Некоторые наблюдения были сделаны и с помощью земной техники – телескопы имеют возможность запечатлеть происходящее на периферии горизонта событий.
Ученые выяснили, как черные дыры убивают звезды
Результаты показали, что диск, образовавшийся на месте звезды, будет подчиняться некоторым правилам, идущим вразрез с обычным научным представлением. Например, аккреционный диск будет наклонен по ходу движения черной дыры, так как считается, что все они не стоят на месте, а двигаются. В результате газообразный диск будет перекошенным для наблюдателя с любого расстояния. Но гораздо больше интригует то, что кольцо не будет одним целым. Рядом с черной дырой искривляется даже время. Это значит, что та часть диска, которая расположена ближе к эпицентру событий, будет более толстой, нагретой, и двигаться быстрее в сравнении с остывшей дальней частью. Из-за разницы в скорости движения две половинки диска разойдутся окончательно и образуют два разных тела, которые будут отделяться друг от друга.
Исследователи выявили, что именно толстый нагретый слой обладает способностью изменить вектор движения релятивистских джетов. По сути, это потоки плазмы, которые образовываются рядом с массивными черными дырами и периодически вырываются за ее пределы. В таких случаях потоки джетов достигают скорости, приближенной к скорости света. Это позволяет земным телескопам их заметить. Направление движение покажет, на какой стадии развития находится «постзвездный» диск. На это влияет толщина горячего слоя, которые может перенаправлять потоки плазмы, изначально идущие перпендикулярно вниз. Данное исследование станет стартом для ряда аналогичных наблюдений, что в итоге прояснит, как именно умирают звезды, даже те, которые скрыты облаком газа.
