Астрономы выяснили, что происходит со звездами, падающими в "черные дыры"

Небесное тело, попавшее в "приливный радиус", проходит несколько этапов разрушения.

Парижские астрономы при изучении звезд, оказавшихся рядом с черными дырами, установили, что гравитационные силы в их окрестностях превращают звезды в своеобразные огненные блины (flambeed pancakes), что порождает мощные рентгеновские и гамма-вспышки, передает РИА "Новости".

Астрофизики Матье Брассар и Жан-Пьер Люмине установили, что приливные силы черной дыры деформируют приблизившуюся к ней звезду, превращая ее в "сигару", а затем сплющивая в "блин", что порождает короткое и невероятно высокое повышение температуры в ее окрестностях и должно приводить к появлению рентгеновских или гамма-вспышек.

Ученые довольно давно поняли, что в центре галактик находятся черные дыры, массой в миллионы раз больше массы Солнца, которые могут разрушать оказавшиеся рядом звезды. Сильные приливные напряжения, вызываемые гравитационным полем черной дыры, сильнее действует на ближайшую к ней часть звезды. Это создает дисбаланс, который разрывает звезду на части в течение нескольких часов, стоит ей только оказаться внутри так называемого "приливного радиуса".

Авторы исследования, которое было опубликовано в журнале Astronomy&Astrophysics, считают, что напряжение, вызванное приливными силами, также может запускать процессы внутри звезды, сила которых достаточна, чтобы разрушить ее изнутри. Они создали компьютерную модель последних моментов жизни такой неудачливой звезды, которая проникла глубоко в приливное поле массивной черной дыры.

Когда звезда оказывается достаточно близко к черной дыре (но не падает на нее), приливные силы сплющивают ее в блин. Прежние исследования, проведенные Люмине и его сотрудниками еще 20 лет назад, показали, что это уплощение резко повышает давление и температуру внутри звезды, что достаточно для запуска интенсивных ядерных процессов, которые могут разорвать ее на части.

Но другие исследования показали, что картина осложняется ударной волной, сопровождающей процесс деформации звезды, и ядерный взрыв не произойдет.

Созданная ими новая модель, детально показывающая процесс формирования ударной волны, и те эффекты, которые она вызывает, показывает, что условия допускают существование взрывных процессов, который полностью разрушают звезду, и которые настолько сильны, что могут унести большую часть звездного вещества из сферы досягаемости черной дыры.

Исследователи считают, что разрушение звезды приливной силой черной дыры может наблюдаться рентгеновскими телескопами, такими как GALEX, XMM или Chandra, хотя и на более поздних стадиях.

Несколько месяцев спустя после разрушения звезды ее материя начинает закручиваться вокруг черной дыры, разогревается и начинает излучать в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазоне.

Однако если звезда на самом деле взрывается, это событие в принципе может наблюдаться и на более ранней стадии. Будущие обсерватории, такие как Large Synoptic Survey Telescope , которые смогут фиксировать значительное число сверхновых, могут обнаруживать взрывы такого типа.

Ударная волна, по подсчетам авторов исследования, порождает внутри "звездного блина" короткие (менее 0,1 секунды) и очень высокие (миллионы градусов) всплески температуры. Эти процессы, как полагают ученые, могут порождать новые разновидности рентгеновских и гамма- вспышек, которые могут позволить наблюдать процесс разрушения звезды непосредственно.

По подсчетам авторов исследования, несколько подобных событий в год могут быть зафиксированы в наблюдаемой части Вселенной, учитывая, что в центре каждой галактики, включая нашу, находится сверхмассивная черная дыра, а Вселенная практически прозрачна для рентгеновских и гамма-лучей.