Ученые MIT обнаружили 18 новых черных дыр, активно пожирающих звезды

Астрономы из Массачусетского технологического института обнаружили 18 ранее неизвестных чёрных дыр, активно "разрывающих" и "поглощающих" звёзды. Это открытие уже сейчас меняет представление о Вселенной, увеличивая количество событий, связанных с приливным разрушением (TDE), наблюдаемых в локальной Вселенной. Открытие этих чёрных дыр поможет астрономам более точно оценить число подобных событий во Вселенной и приблизиться к теоретическим моделям.

Такое разрушение звёзд, называемое приливным разрушением, происходит, когда звезда оказывается слишком близко к чёрной дыре, и гравитационное влияние создаёт в звезде колоссальные приливные силы. В результате этого воздействия звезда в вертикальном направлении растягивается, а в горизонтальном сжимается; этот процесс получил название "спагеттификация". При этом материал звезды формирует диск вокруг чёрной дыры, часть этого материала поглощается чёрной дырой, в то время как другая часть "выплёскивается" в виде джетов, ускоряющихся со скоростью, близкой к световой.

Ранее считалось, что чёрные дыры способны разрывать и поглощать звёзды только в галактиках, которые недавно прошли через активный период звездообразования. Но данное исследование демонстрирует, что процессы TDE могут возникать в более широком диапазоне галактик, что имеет важное значение для объяснения некоторых экстремальных явлений, наблюдаемых вокруг чёрных дыр.

Эрин Кара, доцент кафедры физики МТИ, отмечает, что на протяжении долгого времени учёные предлагали самые экзотические идеи для объяснения этих загадок, но теперь наступил момент, когда возможно получить все ответы.

Команда МТИ начала искать новые чёрные дыры, разрывающие звёзды, после обнаружения самого близкого к Земле события TDE, которое было замечено в галактике NGC 7392, расположенной на расстоянии около 137 миллионов световых лет от Земли.

Учёные разработали алгоритм, который позволил обнаружить всплески излучения, связанные с TDE, на основе данных инфракрасного диапазона. Используя этот алгоритм и данные спутника NEOWISE NASA, астрономы смогли идентифицировать спектры более чем 1000 галактик на расстоянии 600 миллионов световых лет от Земли.

Анализируя эти данные и сопоставляя их с характеристиками TDE и других явлений, таких как вспышки сверхновых, учёные смогли подтвердить 18 случаев событий TDE, вызванных воздействием гравитации чёрных дыр, в результате чего происходит гибель звезды.

Команда исследователей также обнаружила, что события разрушения звёзд происходят не только в редких галактиках после завершения звездообразования, но и в других типах галактик. Как выяснилось, такие события происходят даже в тех галактиках, которые заполнены плотными облаками пыли.

Добавление 18 новых наблюдений TDE к ранее известным событиям такого рода позволило учёным определить, что галактики испытывают подобные события примерно раз в 50 000 лет, что согласуется с предыдущими теоретическими предсказаниями. "Это даёт нам уверенность в том, что нам не нужна экзотическая физика, чтобы объяснить то, что мы видим", — заключила Кара.