Результаты наблюдений космической обсерватории "Спектр-РГ"
Первый каталог «событий приливного разрушения звезд» по результатам наблюдений Спектр-РГ.
Если звезда пролетает мимо черной дыры слишком близко, она рискует навсегда сгинуть за горизонтом событий – областью невозврата, откуда из-за мощного притяжения черной дыры не может вырваться даже свет (самый быстрый во Вселенной).
Подобные события часто происходят в разных уголках галактик, ученые фиксируют их с приходом потоков мощного рентгеновского излучения. Оно образуется, когда неосторожную звезду разрывает приливными силами из-за разницы сил притяжения вещества в обращенной к черной дыре стороны звезды и в обратной. В дальнейшем падающие «обломки» звезды, закручиваясь вокруг нее в аккреционный диск, приведут к мощной вспышке рентгеновского излучения.
Еще в 70–80-х годах прошлого века исследователи-астрофизики предсказывали «события приливного разрушения» (tidal disruption events или TDE), но обнаружить их удалось с появлением чувствительных рентгеновских телескопов в начале 1990-х годов.
Сегодня такие события наблюдает уникальная обсерватория «Спектр-РГ» производства НПО Лавочкина. На ее борту находятся два телескопа: ART-XC имени М.Н. Павлинского (ИКИ РАН) и eROSITA (MPE, Германия). Высокая чувствительность детекторов и широкое поле зрения телескопа eROSITA впервые в истории рентгеновской астрономии позволили начать массированный поиск событий приливного разрушения во Вселенной.
Ученые опубликовали первые результаты этого поиска в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, препринт работы доступен на сайте arXiv.org. В работе участвовали 25 исследователей из России, США и Нидерландов.
«На первом этапе исследования мы составили каталог рентгеновских источников, которые были обнаружены с помощью телескопа eROSITA в ходе второго полугодового обзора неба, но не были зарегистрированы в ходе первого обзора. Мы также поставили условие, что яркость источника во втором скане должна как минимум в десять раз превышать его яркость в первом скане. Таким образом была составлена выборка из порядка ста ярких переменных источников (транзиентов) рентгеновского излучения, расположенных на половине неба, за обработку данных на которой отвечают российские участники научного сообщества СРГ/eROSITA», — рассказывает к.ф.-м.н. Павел Медведев, научный сотрудник отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН.
Сравнение с астрометрическим каталогом спутника Gaia (ESA) показало, что многие из этих объектов — звезды нашей Галактики. Для исследования остальных, предположительно внегалактических, транзиентов были организованы наблюдения практически на всех больших оптических телескопах нашей страны: 6-метровом телескопе БТА САО РАН, 2.5-метровом телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ, 1.6-метровом телескопе АЗТ-33ИК ИСЗФ СО РАН, 1.5-метровом Российско-турецком телескопе, а также на одном из крупнейших телескопов в мире — 10-метровом телескопе Кека на Гавайях (США).
По полученным оптическим спектрам удалось классифицировать эти объекты, измерить расстояния до них и выделить среди них шестнадцать событий приливного разрушения, тринадцать из которых обсуждаются в статье.
«О том, что мы имеем дело с разрушением звезды около массивной черной дыры, свидетельствуют мягкость полученных рентгеновских спектров, присутствие протяженного объекта — галактики