Черная дыра поглощает звезду
Международная группа ученых под руководством специалистов из Каталонского института космических исследований (IEEC) и Института космических наук в Барселоне (ICE-CSIC) изучила примечательное событие, произошедшее в маленькой галактике, находящейся на расстоянии порядка 500 млн световых лет от нас (публикация в The Astrophysical Journal [1]).
Вспышка, получившая обозначение CSS 161010, достигла своей максимальной яркости всего за четыре дня, а затем потускнела в два раза за 2,5 дня. Общая масса звезд в этой небольшой галактике примерно в 400 раз уступает нашему Млечному Пути, поэтому если там и присутствует центральная черная дыра, то ее параметры должны быть сравнительно скромными и соответствующими черным дырам промежуточной массы (от 100 до 100 000 солнечных масс).
Событие CSS 161010 было выявлено в рамках Каталинского обзора неба, позволяющего изучать транзиентные объекты в реальном времени, а ранее регистрировалось в ходе автоматизированного исследования сверхновых звезд All-Sky. Последующие наблюдения проводились с помощью крупнейших оптических телескопов, включая Большой Канарский телескоп (GTC) и Северный оптический телескоп (NOT), которые расположены в Обсерватории Роке-де-лос-Мучачос Канарского института астрофизики (IAC) в испанском муниципалитете Гарафия на острове Пальма.
Подобные быстро протекающие космические процессы всегда было трудно изучать из-за их спонтанности. Однако современные методы и более совершенные инструменты всё же позволяют получать их изображения с высоким разрешением.
На сегодняшний день было обнаружено лишь около десятка космических взрывов с такими характеристиками яркости и эволюции, и их происхождение остается загадкой. Однако команда исследователей считает, что уникальные спектральные свойства CSS 161010 могут дать важные подсказки о механизмах их развития. Новый анализ позволяет предположить, что этот взрыв произошел в результате того, что небольшая черная дыра поглотила звезду.
К такому выводу команда пришла, обнаружив широкие линии водорода, которые указывают на очень высокую скорость участвующих в этих процессах потоков вещества, достигающую 10% скорости света, и беспрецедентную эволюцию. Через два месяца после начала вспышки яркость объекта снизилась в 900 раз по сравнению с пиковой.
Удивительно, но полученные спектры показали, что все профили линий водорода смещены в сторону синей части спектра. Это и означает, что они движутся к нам с чрезвычайно высокой скоростью. Исследователи считают всё это указанием на мощнейшие газовые потоки, не наблюдающиеся в случае «обычной» вспышки сверхновой.
Как правило, черные дыры промежуточной массы крайне трудно обнаружить без регистрации транзиентных событий, и астрономам известно лишь о небольшом количестве подтвержденных случаев. Обнаружение и изучение подобных черных дыр важны для понимания путей формирования и эволюции всех этих объектов. Согласно современным представлениям, черные дыры промежуточной массы могут выступать в роли фундаментальных «строительных элементов» сверхмассивных черных дыр, которые сейчас находятся в центрах таких галактик, как наш Млечный Путь.
1. iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad89a5
Пульсар в рассеянном звездном скоплении
С помощью 500-метрового сферического радиотелескопа с апертурой (FAST) в Китае астрономы обнаружили новый пульсар с периодом вращения около двух секунд. Этот пульсар, получивший обозначение PSR J1922+37, был найден в направлении на скопление NGC 6791 в созвездии Лиры. Об открытии было сообщено в статье, опубликованной 11 декабря 2024 года на сервере препринтов arXiv.org [2].
Пульсары — сильно намагниченные вращающиеся нейтронные звезды, испускающие пучки электромагнитного излучения. Обычно они обнаруживаются в виде коротких радиовсплесков, однако некоторые из них также наблюдаются с помощью оптических, рентгеновских и гамма-телескопов.
На сегодняшний день более 300 пульсаров были обнаружены в шаровых звездных скоплениях Млечного Пути. Однако ни один пульсар ранее не был найден в рассеянных звездных скоплениях [3]. Скорее всего, это связано с более низкой плотностью звезд в последних, а следовательно, и более низкой частотой взаимодействия там объектов.
Как сообщили авторы исследования, пульсар J1922+37 с периодом 1,9 с и дисперсией около 85 пк/см3 виден в направлении открытого еще в 1853 году скопления NGC 6791 возрастом 8 млрд лет. Небольшое угловое расстояние и близкая дистанция как раз и говорят о вероятной принадлежности PSR J1922+37 к этому скоплению. Расстояние до PSR J1922+37 составило около 15 600 световых лет, что соответствует расстоянию до скопления, которое оценивается в диапазоне от 13 100 до 16 000 световых лет.
Если всё это подтвердится, то PSR J1922+37 будет признан первым пульсаром, обнаруженным в рассеянном звездном скоплении. Однако для подтверждения открытия необходимо провести дополнительные исследования, в том числе точные измерения расстояния до пульсара и его собственного движения.
Подводя итоги, исследователи отметили, что NGC 6791 обладает относительно высокой поверхностной яркостью и компактностью, что указывает на густонаселенность этой звездной среды. А это дает надежду на то, что в NGC 6791 данный пульсар не единственный.
3. astronet.msu.ru/db/msg/1245721/lec.7.1.html
Изображение номера — шаровое звездное скопление NGC 7089
И если мы рассказали о рассеянном звездном скоплении, то вполне уместно и правильно будет показать шаровое звездное скопление. Такое скопление содержит большое число звезд, тесно связанных гравитацией, обращающееся вокруг галактического центра в качестве спутника. В отличие от рассеянных звездных скоплений, которые располагаются в галактическом диске, шаровые находятся в гало; они значительно старше, содержат гораздо больше звезд, обладают симметричной сферической формой и характеризуются увеличением концентрации звезд к центру скопления.
M2 — одно из крупнейших шаровых звездных скоплений, находящихся в гало нашей галактики. Его население насчитывает свыше 150 тыс. звезд, сосредоточенных в пределах общего диаметра около 175 световых лет. Этому древнему обитателю Млечного Пути, также известному как NGC 7089 и находящемуся примерно в 55 тыс. световых годах от нас по направлению к созвездию Водолея, около 13 млрд лет.
Двойная звезда возле Sgr A*
С помощью Очень Большого Телескопа (VLT), принадлежащего Европейской южной обсерватории (ESO), астрономы сделали интересное открытие: они обнаружили двойную звезду, которая вращается вокруг центральной сверхмассивной черной дыры нашей галактики. Это находка имеет большое значение не только для понимания того, как такие системы могут существовать в условиях экстремальной гравитации, она может также открыть новые перспективы для будущих исследований в этой захватывающей области. Об удивительной системе рассказывает статья в журнале Nature Communications [4].
В пределах примерно одного парсека от сверхмассивной черной дыры Sgr А* в центре Млечного Пути можно обнаружить одно из самых плотных и массивных скоплений в нашей галактике. Эти звезды, сильно различающиеся по возрасту, массам, размерам и светимости, обращаются вокруг черной дыры со скоростями до нескольких тысяч километров в секунду.
В течение долгого времени считалось, что в экстремальных условиях вблизи сверхмассивной черной дыры невозможно формирование новых звезд. Однако обнаружение нескольких молодых звезд в непосредственной близости от Стрельца А* опровергает это предположение. Кроме того, открытие двойной звезды свидетельствует и о том, что даже такие системы могут формироваться в условиях галактического ядра.
Суммарная масса данной системы составляет примерно 3,5 массы Солнца, и, согласно расчетам, под воздействием сильного гравитационного поля компоненты D9 сольются в одну звезду в течение ближайшего миллиона лет — это очень короткий срок для такого типа звездных систем.
D9 демонстрирует явные признаки наличия газа и пыли вокруг своих компонентов. Это позволяет предположить, что она является очень молодой звездной системой возрастом примерно 2,7 млн лет, которая сформировалась непосредственно в окрестностях сверхмассивной черной дыры.
4. nature.com/articles/s41467-024-54748-3
Сверкающий Светлячок в ранней Вселенной
Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» обнаружил галактику, которая существовала спустя уже примерно 600 млн лет после Большого взрыва. Эта галактика, получившая наименование Firefly Sparkle («Сверкающий Светлячок»), имеет массу, сравнимую с нашим Млечным Путем, когда он был, согласно моделям, на том же этапе своего развития [5].
«Уэбб» смог получить четкое изображение этой галактики благодаря двум уникальным факторам. Во-первых, это гравитационное линзирование — естественный эффект, возникающий из-за массивного скопления галактик на переднем плане, что значительно улучшило внешний вид далекого объекта. Во-вторых, здесь помогла высокая разрешающая способность инфракрасного телескопа. Так «Уэбб» и собрал беспрецедентные новые данные о содержимом этой галактики.
Исследовательская группа смоделировала исходный вид этой галактики еще до искажения гравитационной линзой и пришла к выводу, что она напоминает вытянутую дождевую каплю. Внутри нее обнаружен десяток звездных скоплений. Данные «Уэбба» показывают, что находка относится к категории галактик с низкой массой. Пройдут миллиарды лет, прежде чем она достигнет своего максимального размера и обретет четкую форму. Наблюдаемая форма галактики свидетельствует также о том, что ее звезды еще не сформировали центральную выпуклость, или центральный сплюснутый диск (балдж), что еще раз доказывает, что она всё еще находится на стадии формирования.
Исследователи не могут предсказать, как эта галактика будет эволюционировать в течение миллиардов лет, но на все подобные процессы должны серьезно влиять две галактики-соседки, которые уже взаимодействуют в пределах этой небольшой локации. Подобные взаимодействия могут влиять на то, как галактики набирают массу в течение миллиардов лет. Firefly Sparkle находится всего в 6,5 тыс. световых лет от своего первого компаньона, а от второго — в 42 тыс. световых лет. Для сравнения: диаметр полностью сформировавшегося Млечного Пути составляет около 100 тыс. световых лет — т. е. все три молодые галактики поместились бы внутри него. Мало того, что компаньоны находятся очень близко друг к другу, — исследователи также считают, что они обращаются вокруг общего центра масс.
Каждый раз, когда одна галактика проходит мимо другой, газ конденсируется и остывает, что позволяет новым звездам формироваться в скоплениях, увеличивая массу галактик. «Давно было предсказано, что галактики в ранней Вселенной формировались в результате последовательных взаимодействий и слияний с другими, более мелкими галактиками, — поясняют ученые. — Возможно, мы наблюдаем теперь этот процесс воочию».
Статья про изучение галактики Firefly Sparkle была опубликована 11 декабря 2024 года в журнале Nature [6].
5. science.nasa.gov/missions/webb/found-first-actively-forming-galaxy-as-lightweight-as-young-milky-way
6. nature.com/articles/s41586-024-08293-0
Алексей Кудря
Загрузка...