Сверхмассивные черные дыры с их огромной гравитацией, как известно, расчищают свое непосредственное окружение, поглощая близлежащие объекты. Когда звезда проходит на определенном расстоянии от «убийцы», звездный материал растягивается, и черная дыра проглатывает его.
Разрушая звезду, космический монстр выпускает огромное количество энергии в виде вспышки. В последние годы было обнаружено несколько десятков таких выбросов, но все они не были хорошо изучены. Благодаря телескопу WISE астрономы разгадали загадку вспышек приливного разрушения. Два новых исследования основаны на том, как пыль поглощает и повторно излучает свет словно эхо-сигнал. Такой подход позволил ученым измерить энергию вспышек приливного разрушения.
«Это первый случай, когда мы ясно увидели инфракрасное эхо от нескольких событий приливного разрушения», – сказал Сйорт ван Велзен, постдокторант из Университета Джона Хопкинса (США) и ведущий автор исследования, обнаруживший три таких события, описания которых будут опубликованы в The Astrophysical Journal. Четвертый потенциальный случай светового эха был обнаружен в ходе независимого исследования во главе с Нин Цзян из Университета науки и техники Китая.
Выбросы из черных дыр в результате поедания звезд характеризуются излучением высокой энергии, в том числе ультрафиолетового и рентгеновского света. Такие «сигнальные ракеты» уничтожат любую пыль, которая находится вблизи черной дыры. Но на определенном расстоянии от нее пыль может сохраниться. После того, как оставшаяся пыль нагревается вспышкой, она испускает инфракрасное излучение. WISE измеряет это невидимое излучение черной дыры, что дает подсказки о вспышке приливного разрушения и природе самих пылевых частиц.
Астрономы использовали технику, называемую фотореверберация, чтобы охарактеризовать пыль. Этот метод основан на измерении задержки между первоначальной оптической световой вспышкой и последующей вариацией инфракрасного света, когда вспышка достигает пыли, окружающей черную дыру. Эта задержка затем используется для определения расстояния.
Сйорт Ван Велзен изучил пять возможных примеров приливного разрушения, и обнаружил эффект светового эха в трех из них. Группа Цзяна рассмотрела еще одно событие под названием ASASSN-14li. Исследователи обнаружили, что такой эхо-сигнал инфракрасного излучения от пыли может наблюдаться в течение одного года после пика вспышки.