Огромная звезда была уничтожена гигантской черной дырой

• гигант Черная дыра Находясь на расстоянии 290 миллионов световых лет, он уничтожил большую звезду и выбросил ее осколки в космос.
• НАСАРентгеновская обсерватория «Чандра» Европейского космического агентства и обсерватория XMM-Ньютон Европейского космического агентства искали информацию о последствиях этого события.
• Рентгеновские данные показывают относительное количество азота по сравнению с углеродом в этом поле звездных обломков.
• Сравнение с моделями показывает, что была разрушена звезда, в три раза превышающая массу Солнца, что сделало это одним из крупнейших известных «приливных событий».

Используя рентгеновскую обсерваторию «Чандра» НАСА, обсерваторию XMM-Newton Европейского космического агентства и другие телескопы, астрономы определили, что сверхмассивная черная дыра разрушила массивную звезду и выбросила ее содержимое в космос. Анализируя детали рентгеновских данных, команда смогла оценить относительное количество азота по сравнению с углеродом после этой гравитационной атаки. Эти предметы дают исследователям ценную подсказку о типе погибшей звезды.

Художественное представление мероприятия

Иллюстрация художника (вверху статьи) отдает дань уважения «Произошло приливное возмущение(TDE) называется ASASSN-14li и является предметом последнего исследования. Когда звезда приближается слишком близко к сверхмассивной черной дыре системы, мощная гравитация разрывает звезду на части. Фотография этого художника запечатлела последствия этого разрушения. После того, как звезда разорвалась на части, часть ее (красного) газа осталась вращаться вокруг нее и упала в черную дыру. Часть газа унесена ветром (синий).

Анализ предмета

Ученые использовали рентгеновскую спектроскопию — то есть график зависимости яркости рентгеновских лучей от длины волны — от Chandra и XMM, чтобы исследовать элементы этих ветров. Спектр Чандры показан на вставке, где данные окрашены в синий цвет (волнистые линии), а неопределенности для каждой точки данных показаны синими вертикальными линиями. Спектр образца показан красным: азот обнаружен в капле спектра, а углерод не обнаружен в выделенной капле.

Рентгеновский спектр, Чандра. Источник: НАСА/CXC/Мичиганский университет/Дж. Миллер и др.; Иллюстрация: NASA/CXC/M.Weiss.

Количество азота и максимальное количество углерода, которое может ускользнуть от обнаружения, обеспечивают минимальное значение отношения азота к углероду, согласующееся с данными. Это значение указывает на то, что измельченная звезда ASASSN-14li имеет массу примерно в три раза больше Солнца. Это сделало бы ее одной из крупнейших когда-либо известных звезд, уничтоженных в результате TDE.

Исторический контекст и будущие последствия

ASASSN-14li был впервые обнаружен в ноябре 2014 года наземными телескопами, когда стало понятно, что это самый близкий TDE к Земле примерно за десятилетие. В последующие годы эту систему наблюдали многие телескопы, в том числе «Чандра».

Помимо необычного размера звездного разрушителя и способности проводить подробный судебно-медицинский анализ, ASASSN-14li также интересен тем, что он означает для будущих исследований. Астрономы видели звезды средней массы, такие как ASASSN-14li, в звездном скоплении, содержащем сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики. Таким образом, возможность оценить звездные массы звезд, разрушенных приливом, потенциально даст астрономам возможность определить наличие звездных скоплений вокруг сверхмассивных черных дыр в далеких галактиках.

До этого исследования существовала большая вероятность того, что элементы, обнаруженные в рентгеновских лучах, могли возникнуть из газа, выброшенного в ходе предыдущих взрывов сверхмассивной черной дыры. Однако анализируемая здесь структура элементов, похоже, произошла от одной звезды.

Ссылка: «Доказательства массивного звездного возмущения в рентгеновском спектре ASASSN-14li» Джона М. Миллера, Бренны Моаклер, Энрико Рамирес-Руиса, Пола А. Драгиса, Джереми Дж. Дрейка, Джона Рэймонда, Марка Т. Рейнольдс, Чэнь Сян, Саул Бинь Юнь и Абдель-Рахман Аль-Зогби, 21 августа 2023 г., доступно здесь. тот Письма в астрофизическом журнале.
дои: 10.3847/2041-8213/ace03c

Статья, описывающая эти результаты, была опубликована в Письма в астрофизическом журнале. Авторы: Джон М. Миллер (Мичиганский университет, Анн-Арбор), Бренна Моаклер (Обсерватории Карнеги), Энрико Рамирес-Руис (Калифорнийский университет, Санта-Крус), Пол Драгис (Мичиганский университет), Джереми Дрейк (Астрофизический центр). | Гарвард и Смитсоновский институт), Джон Рэймонд (CFA), Марк Рейнольдс (Мичиганский университет), Чен Сян (Мичиганский университет), Саул Бин Юн (Мичиганский университет) и Абдул Рахман Аль-Зогби (Университет Мэриленда).

Центр космических полетов имени Маршалла НАСА управляет программой «Чандра». Рентгеновский центр «Чандра» Смитсоновской астрофизической обсерватории контролирует научные операции из Кембриджа, штат Массачусетс, и полеты из Берлингтона, штат Массачусетс.