Na podstawie badań przeprowadzonych przez teleskopy ROSAT i XMM-Newton astronomowie zaobserwowali zjawisko rozerwania siłami pływowymi trzech gwiazd przez supermasywne czarne dziury. Autorami badań są Ildar Khabibullin i Sergei SazonovIldar z Moskiewskiego Instytutu Fizyki i Technologii oraz Rosyjskiego Instytutu badań Kosmicznych.

Autorami artykułu są Julia Liszniańska oraz Andrzej Miotk.

Gwiazda znajdująca się w galaktyce mija czarną dziurę na tyle blisko, aby zostać przez nią pochłonięta raz na 10 tysięcy lat. Wykrycie śmierci gwiazdy w odległej galaktyce jest możliwe dzięki emitowaniu jasnych rozbłysków promieniowania rentgenowskiego podczas rozerwania gwiazdy. Jednak konieczne jest, aby odróżnić poszukiwane rozbłyski od tych, które wynikają z innych występujących często zjawisk astronomicznych. Dlatego wykrycie rozerwania gwiazd przez czarną dziurę jest trudnym zadaniem.

Jedną z najefektywniejszych metod jest wstępne wykluczenie fal z naszej galaktyki. W Drodze Mlecznej znajduje się tylko jedna czarna dziura, więc niemożliwe jest, aby gwiazdy krążące na peryferiach zostały rozerwane. Naukowcy wykluczają również źródła promieniowania, które zajmują zbyt wielki obszar na niebie. Dodatkowo analizują zależność zmian jasności obiektu w czasie i na tej podstawie odrzucają część sygnałów.

Astrofizycy zauważyli również, że supermasywna czarna dziura pochłania przechwyconą materię z gwiazdy (zwykle stanowi ona jedną czwartą masy gwiazdy) w ciągu kilku lat. Z tego względu porównali dane uzyskane z przeglądów nieba z 1990 i 2000 roku, dzięki czemu wykryli 10-krotne przyciemnienie obiektu.

Po porównaniu danych z przeglądów nieba, naukowcy znaleźli trzy obiekty, które prawdopodobnie są gwiazdami rozerwanymi przez czarne dziury. W przypadku czwartego obiektu niemożliwe jest odróżnienie go od aktywnego jądra galaktyki.

Nowe dane sugerują, że rozerwanie gwiazd przez czarną dziurę zdarza się raz na 30 tysięcy lat, co zgadza się z oszacowaniami otrzymanymi z obserwacji w zakresie promieniowania widzialnego oraz ultrafioletu. Niepewność tych szacowań jest znacząca, ponieważ naukowcy opierają się na bardzo małej liczbie zjawisk. Dane z przeglądów zawierają niewiele ponad dwadzieścia wiarygodnych źródeł promieniowania rentgenowskiego.

Badacze szacują, że kilkaset zjawiska rozerwania rocznie zostanie zarejestrowanych za pomocą nowej aparatury Spectrum-X-Gamma, której umieszczenie na orbicie jest planowane na rok 2016. Obserwatorium Spectrum-X-Gamma będzie wyposażone w dwa teleskopy promieniowania rentgenowskiego i pozwoli nie tylko na dokładniejsze obliczenie częstotliwości występowania tych zjawisk we Wszechświecie, ale także na zbadanie najdrobniejszych szczegółów interakcji supermasywnych czarnych dziur z otaczającymi je obiektami.

Autor

Andrzej Miotk