Таємничий яскравий спалах - це джет чорної діри, спрямований прямо на Землю

На початку цього року астрономи стежили за даними, отриманими в рамках програми "Установка Цвікі для транзієнтів", всеосяжного огляду неба на базі Паломарської обсерваторії в Каліфорнії, коли вони виявили незвичайний спалах у тій частині неба, де напередодні ввечері не спостерігалося нічого подібного. За приблизними підрахунками, спалах випромінював більше світла, ніж 1000 трильйонів сонць.

Команда, очолювана дослідниками з НАСА, Каліфорнійського технологічного інституту та інших закладів, опублікувала своє відкриття в астрономічному бюлетені, де сигнал привернув увагу астрономів усього світу. Протягом наступних кількох днів безліч телескопів сфокусувалися на сигналі, щоб зібрати більше даних у різних діапазонах хвиль - рентгенівському, ультрафіолетовому, оптичному та радіодіапазонах - і з'ясувати, що могло породити таку величезну кількість світла.

Тепер астрономи визначили ймовірне джерело сигналу.

У дослідженні, опублікованому в журналі Nature Astronomy, вчені повідомляють, що сигнал, названий AT 2022cmc, найімовірніше походить від релятивістського джета матерії, що вилітає з надмасивної чорної діри зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Вони вважають, що джет виробляється чорною дірою, яка раптово почала пожирати прилеглу зірку, вивільняючи при цьому величезну кількість енергії.

Астрономи спостерігали також інші подібні "події приливного руйнування", або TDE, в яких зоря, що пролітає повз, розривається на частини під дією приливних сил чорної діри. AT 2022cmc яскравіша за всі виявлені на сьогоднішній день TDE. Джерело також є найвіддаленішим із коли-небудь виявлених TDE - на відстані близько 8,5 мільярда світлових років - більш ніж на половину Всесвіту.

Як могла настільки далека подія з'явитися на нашому небосхилі такою яскравою?

На думку фахівців, джет чорної діри може бути спрямований прямо на Землю, тому сигнал має яскравіший вигляд, ніж якби джет був спрямований у будь-якому іншому напрямку. Цей ефект називається "доплерівським посиленням" і схожий на посилений звук сирени, що проїжджає повз.

AT 2022cmc - це четвертий TDE з доплерівським посиленням, коли-небудь виявлений, і перша подібна подія, що спостерігалася з 2011 року. Це також перший TDE, виявлений за допомогою оптичного огляду неба.

У міру запуску потужніших телескопів найближчими роками вони відкриють більше TDE, які можуть пролити світло на те, як надмасивні чорні діри зростають і формують навколо себе галактики.

"Ми знаємо, що на одну галактику припадає одна надмасивна чорна діра, і вони утворилися дуже швидко в перші мільйони років існування Всесвіту", - каже співавтор роботи Маттео Луккіні, постдок Інституту астрофізики й космічних досліджень імені Кавлі Массачусетського технологічного інституту (MIT). "Це говорить нам про те, що вони харчуються дуже швидко, хоча ми не знаємо, як відбувається процес харчування. Тому такі джерела, як TDE, можуть стати дійсно хорошим зондом для вивчення цього процесу".

Після початкового відкриття AT 2022cmc вчені з MIT зосередилися на сигналі за допомогою рентгенівського телескопа Neutron star Interior Composition ExploreR (NICER), який працює на борту Міжнародної космічної станції.

"Перші три дні все виглядало цілком нормально", - згадує Дірадж Пашам, співавтор дослідження. "Потім ми подивилися на нього за допомогою рентгенівського телескопа та виявили, що джерело було занадто яскравим".

Зазвичай такі яскраві спалахи в небі є гамма-сплесками - екстремальними струменями рентгенівського випромінювання, що вивергаються під час колапсу масивних зірок.

"Ця конкретна подія була у 100 разів потужнішою, ніж найпотужніше післясвітіння гамма-сплеску", - каже Пешем. "Це було щось екстраординарне".

Потім команда зібрала дані спостережень з інших рентгенівських, радіо-, оптичних та ультрафіолетових телескопів і відстежувала активність сигналу протягом наступних кількох тижнів. Найчудовішою властивістю, яку вони помітили, була надзвичайна яскравість сигналу в рентгенівському діапазоні. Вони виявили, що рентгенівське випромінювання AT 2022cmc протягом кількох тижнів коливалося в 500 разів,

Вони підозрювали, що така екстремальна рентгенівська активність має бути спричинена "екстремальним епізодом акреції" - подією, що породжує величезний обертовий диск, наприклад, у результаті приливного руйнування, коли зруйнована зоря створює вир уламків при падінні до чорної діри.

Дійсно, команда виявила, що рентгенівська світність AT 2022cmc була порівнянна з трьома раніше виявленими TDE, хоча й яскравіша за них. Ці яскраві події породили струмені речовини, спрямовані прямо на Землю. Дослідники поставили собі питання: Якщо світність AT 2022cmc є результатом дії подібного спрямованого на Землю джета, то з якою швидкістю має рухатися джет, щоб генерувати такий яскравий сигнал? Щоб відповісти на це запитання, Луккіні змоделював дані сигналу, припустивши, що в події брав участь джет, який рухався прямо до Землі.

"Ми виявили, що швидкість джета на 99,99% дорівнює швидкості світла", - каже Луккіні".

Щоб створити такий інтенсивний струмінь, чорна діра має перебувати у надзвичайно активній фазі, яку Пешем називає "гіпергодувальним божевіллям".

"Ймовірно, вона поглинає зірку зі швидкістю половини маси Сонця на рік", - вважає Пашам. "Багато з цих приливних руйнувань відбуваються на ранніх стадіях, і ми змогли зловити цю подію на самому початку, протягом одного тижня після того, як чорна діра почала харчуватися зіркою".

"Ми очікуємо, що в майбутньому таких TDE буде набагато більше", - додає Луккіні. "Тоді ми, нарешті, зможемо сказати, як саме чорні діри запускають ці надзвичайно потужні джети".

Джерело: https://news.mit.edu/2022/black-hole-jet-astronomy-1130

Про відкриття також повідомили інші установи, зокрема ESO про застосування Дуже великого телескопа (VLT) при визначенні чорної діри - https://ostannipodii.com/a/202212/v...hu-chornu-diru-scho-poglinae-zirku-100028007/

 

Рекомендую вам вот этот вот сайт https://fenix.if.ua/tag/tepliy-pol-v-chastniy-dom/ на котором можно найти услуги укладки тёплого пола . У них вы сможете сразу и закупить товары для тёплого пола это очень удобно. Мне они очень понравились советую вам попробовать их)