Чёрные дыры не всегда побеждают: некоторые звёзды выживают после встречи с ними, теряя массу, но становясь ярче.
Черные дыры часто воспринимаются как космические монстры, поглощающие все, что случайно оказывается слишком близко. Однако новое исследование показывает, что они не всегда побеждают — некоторые звезды могут проходить мимо центральной черной дыры Млечного Пути, Стрельца A*, терять массу и ускользать прочь.
Работа показывает, что выжившие звезды могут жить на миллиарды лет дольше обычных, неся в себе химические следы своих жестоких столкновений с черной дырой Млечного Пути. Хотя у них и остаются шрамы, эти выжившие звезды светятся ярче, чем прежде, оставляя подсказки, которые астрономы только начинают расшифровывать.
«Так же, как луна вызывает приливы на Земле, черная дыра притягивает звезду, но с гораздо большей силой. Если притяжение слишком велико, звезда может разрушиться. Однако некоторые выдерживают. Одна из смоделированных нами звезд потеряла более 60% своей оболочки, но сохранила достаточно вещества ядра, чтобы выжить и сбежать», — объяснила Рева Кларк Буш, докторант астрономии Йельского университета, первый автор исследования.
Авторы полагают, что подсчет выживших звезд может помочь астрономам измерить, как часто Стрелец A* поглощает близлежащие звезды, и это, в свою очередь, может объяснить, как центральная черная дыра нашей галактики увеличилась до массы в 4 миллиона раз больше массы Солнца. Исследование предоставляет новый инструментарий для нахождения этих «изувеченных» звезд и изучения истории питания черной дыры.
Команда использовала продвинутые 3D-симуляции для моделирования звездами, проходящих мимо черной дыры в центре Млечного Пути, и отслеживания их эволюции на длинной дистанции. Результаты, опубликованные в Astrophysical Journal Letters, показали, что близкий проход — частичное приливное разрушение — может вызывать сильное преображение звезды. Выжившая может выбрасывать ленты плазмы, увеличиваться в размерах в несколько раз и светиться в 10 раз ярче в течение тысяч лет.
Однако это не длится вечно. Выжившие звезды постепенно уменьшаются и начинают маскироваться под обычные звезды. Их единственное отличие — химическое: частичное приливное разрушение вытягивает гелий и азот из ядра на поверхность. И это можно определить с помощью спектроскопии.
Исследование также может решить давнюю загадку. В центре Млечного Пути астрономы наблюдали несколько размытых источников света, известных как «объекты G». Эти тела движутся как звезды, но выглядят на инфракрасных изображениях как диффузные облака. Выжившие звезды из исследования соответствуют этому описанию — они раздуты и окружены материалом, выброшенным во время разрушения.
Галактический центр переполнен, пыль блокирует большую часть оптического света. Инфракрасные инструменты, которые похожи на тепловые камеры, проникающие сквозь дым, лучше подходят для идентификации, пишет Live Science.