Сверхмассивные черные дыры пожирают газ, как и их миниатюрные аналоги
Когда сверхмассивная черная дыра поглотила звезду, она проявляла свойства, аналогичные свойствам меньших черных дыр — обнаружили астрофизики из Массачусетского технологического института, 18 мая сообщает Astrophysical Journal,
Согласно исследованиям, аккреция или то, как черные дыры развиваются по мере поглощения материала, не зависят от их размера.
«Мы продемонстрировали, что, если вы видели одну черную дыру, вы в некотором смысле видели их все», — говорит автор исследования Дирадж Пашам, научный сотрудник Института астрофизики и космических исследований им. Кавли Массачусетского технологического института.
Когда маленькие черные дыры звездной массы с массой примерно в 10 раз превышающей массу нашего Солнца, излучают вспышку света, это часто является реакцией на приток вещества от звезды-компаньона. Этот выброс излучения вызывает особую эволюцию области вокруг черной дыры.
Из состояния покоя черная дыра переходит в «мягкую» фазу, в которой преобладает аккреционный диск, когда звездное вещество втягивается в черную дыру. По мере того, как количество поступающего материала уменьшается, он снова переходит в «жесткую» фазу, где берет верх раскаленная добела корона.
Черная дыра в конечном итоге снова переходит в устойчивое состояние покоя, и весь этот цикл аккреции может длиться от нескольких недель до месяцев.
Физики наблюдали этот характерный цикл аккреции в множественных черных дырах звездных масс в течение нескольких десятилетий. Но считалось, что для сверхмассивных черных дыр этот процесс займет слишком много времени.
Но процесс ускоряется, когда черная дыра испытывает внезапный, огромный приток материала во время приливного срыва, когда звезда приближается настолько близко, что черная дыра может разорвать ее в клочья.
«Мы поймали черную дыру в мягком состоянии с формированием аккреционного диска и большей частью излучения в ультрафиолете», — говорит Пашам.
_«Затем диск коллапсирует, корона становится сильнее, и теперь она очень яркая в рентгеновских лучах. В конце концов, газа, которым можно питаться, становится не так много, и общая светимость падает и возвращается к не обнаружимым уровням».
По оценкам исследователей, черная дыра разрушила звезду размером с наше Солнце. В процессе он создал огромный аккреционный диск шириной около 12 миллиардов километров и испустил газ. Когда диск стал слабее и менее ярким, корона компактных высокоэнергетических рентгеновских лучей стала доминирующей фазой вокруг черной дыры, прежде чем в конечном итоге исчезнуть.
Помимо демонстрации того, что черные дыры переживают аккрецию одинаково, независимо от их размера, результаты представляют лишь второй раз, когда ученые зафиксировали формирование короны от начала до конца.
