Астрономы обнаружили 13 приливных срывов в глубоком космосе

События такого рода позволяют понять способы аккреции вещества на черные дыры.

Астрономы, работающие с космической рентгеновской обсерваторией Спектр-РГ, составили первый каталог событий приливного разрушения звезд сверхмассивными черными дырами. Он включает 13 событий, которые интерпретируются как образование аккреционного диска с околокритическим или сверхкритическим режимом аккреции звездного вещества на черные дыры с массами от 10³ до 10⁸ солнечные массы.

Астрономы составили каталог из 13 приливных срывов

События приливных срывов

События происходят, когда звезда подлетает к черной дыре достаточно близко, чтобы приливные силы могли ее разрушить. В этом случае часть вещества звезды выбрасывается, а остальное образует аккреционный диск вокруг черной дыры.

Что видит наблюдатель таких событий?

Наблюдатель таких событий сначала видит вспышку мягкого рентгеновского излучения, а затем уже в оптическом спектре. Подобные события позволяют понять режимы аккреции вещества на черные дыры и свойства сверхмассивных черных дыр с массами до 10 8 масс Солнца в ядрах галактик.

Каталог приливных срывов

Группа астрономов из России, Германии, Нидерландов и США во главе с Сергеем Сазоновым из Лаборатории экспериментальной астрофизики Института космических исследований РАН опубликовала первый каталог событий приливного разрушения звезд сверхмассивными объектами. черные дыры.

Хронология исследования

События были зарегистрированы рентгеновским телескопом eROSITA космической обсерватории Спектр-РГ во время его вторых (из запланированных восьми) обзоров неба с 10 июня по 14 декабря 2020 года. Данные космической обсерватории подтверждены землей. оптические наблюдения.

Любопытные данные

Самое отдаленное событие приливного разрушения, SRG J163831.7 + 534020, имеет красное смещение 0,581, а максимальная продолжительность свечения среди найденных событий — для SRGE J144738.4 + 671821, она составляет не менее шести месяцев.

Описание

Рентгеновские спектры наблюдаемых событий можно описать в рамках модели типичного аккреционного диска с околокритическим или сверхкритическим режимом аккреции вещества на черные дыры с массами от 10 ³ до 10 ⁸ солнечные массы.

Оценки

По оценкам ученых, общая частота возникновения рентгеновских событий приливного разрушения звезд сверхмассивными черными дырами составляет 1,1 × 10.^-5 событий на галактику в год, что на порядок ниже, чем более ранние оценки оптических событий приливного разрушения.

Теоретические модели

Если это несоответствие связано с тем, что такие яркие рентгеновские события составляют меньшинство всех наблюдаемых событий, то это подтверждается теоретическими моделями, предсказывающими сильную зависимость свойств событий приливных срывов от угла обзора — X -лучи можно наблюдать только с направлений, близких к оси толстого аккреционного диска, образованного из вещества разрушенной звезды.

Будущие наблюдения

Дальнейшие наблюдения Spectra-RG позволят уточнить ограничения как на свойства популяций сверхмассивных черных дыр и черных дыр промежуточных масс, так и на модель околокритической и сверхкритической аккреции на такие объекты.

Подробнее о Spectr-RG

Spectr-RG ведет наблюдения с октября 2019 года и призван составить рекордные подробные карты неба в мягком и жестком рентгеновском диапазонах. Аппарат оснащен двумя телескопами: российским ART-XC и немецким eROSITA, которые установлены на платформе Russian Navigator.