Астрономы из Массачусетского технологического института, Колумбийского университета и других научных учреждений использовали космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для наблюдения сквозь пыль соседних галактик. Они исследовали последствия «пиршества» чёрной дыры.
В статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters, исследователи сообщают, что JWST впервые зафиксировал несколько событий приливного разрушения. Это случаи, когда центральная чёрная дыра галактики притягивает ближайшую звезду и создаёт приливные силы, разрывающие звезду на части. В процессе этого выделяется огромное количество энергии.
Наблюдения JWST
С 1990-х годов учёные зафиксировали около 100 событий приливного разрушения (TDE), в основном в виде рентгеновского или оптического излучения, которое вспыхивает в относительно свободных от пыли галактиках. Однако, как сообщили исследователи из Массачусетского технологического института, в пыльных и завуалированных газом галактиках может быть гораздо больше подобных событий, которые остаются незамеченными.
В своей предыдущей работе команда обнаружила, что большая часть рентгеновского и оптического излучения, которое излучает TDE, может быть скрыта пылью галактики. Поэтому оно не фиксируется традиционными рентгеновскими и оптическими телескопами. Однако это излучение может нагревать окружающую пыль и генерировать новый сигнал в виде инфракрасного излучения.
Теперь те же исследователи использовали JWST — самый мощный в мире инфракрасный детектор — для изучения сигналов из четырёх пыльных галактик, где, по их предположениям, произошли события приливного разрушения. В пыли JWST обнаружил чёткие признаки аккреции чёрной дыры — процесса, при котором материал, например, звёздные обломки, вращается и в конечном итоге падает в чёрную дыру.
Телескоп также обнаружил закономерности, которые сильно отличаются от пыли, окружающей активные галактики, где центральная чёрная дыра постоянно притягивает окружающий материал. Вместе наблюдения подтверждают, что в каждой из четырёх галактик действительно произошло событие приливного разрушения. Более того, исследователи пришли к выводу, что четыре события были результатом не активных, а спящих чёрных дыр, которые практически не проявляли активности до тех пор, пока мимо не пролетала звезда.
Потенциал JWST
Новые результаты подчёркивают потенциал JWST для детального изучения скрытых событий приливного разрушения. Они также помогают учёным выявить ключевые различия в среде вокруг активных и спящих чёрных дыр.
«Это первые наблюдения JWST за событиями приливного разрушения, и они не похожи ни на что, что мы когда-либо видели раньше», — говорит ведущий автор Меган Мастерсон, аспирантка Массачусетского технологического института. «Мы узнали, что они действительно питаются за счёт аккреции чёрной дыры и не похожи на среду вокруг обычных активных чёрных дыр. Тот факт, что мы теперь можем изучать, как на самом деле выглядит среда спящей чёрной дыры, является захватывающим аспектом».
Авторы исследования из Массачусетского технологического института — Христос Панайоту, Эрин Кара, Анна-Кристина Эйлерс, а также Кишалай Де из Колумбийского университета и сотрудники из других учреждений.
Новое исследование расширяет предыдущую работу команды, используя другой инфракрасный детектор — миссию NASA Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE). Используя алгоритм, разработанный соавтором Кишалай Де из Колумбийского университета, команда искала в течение десятилетия данные с телескопа, ища инфракрасные «переходные процессы» или короткие всплески инфракрасной активности в обычно спокойных галактиках. Это могли быть сигналы о том, что чёрная дыра ненадолго пробудилась и начала поглощать проходящую мимо звезду.
Исследование проводилось совместно с NASA и другими научными учреждениями.