Как черная дыра разорвала звезду на спагетти
Привет! Я Масленников, пулковский астроном, ведущий научно-популярного канала Qwerty. И сегодня буду говорить о новости, которая, видимо, уже очень многим известна. Чем отчасти с моей подачи, видя, как сильно она растиражирована в интернете, я думаю, что все-таки надо и мне пару слов сказать. Может быть, надо будет поспорить с многими воспроизведениями этой новости, и в том числе даже поспорить с самим собой. Вот такое загадочное начало...
Сейчас объясню, что имею в виду. Я разместил на русском сайте РБК южной обсерватории релиз о наблюдениях с погиб дефекации звезды в поле тяготения с массивной черной дыры, и эта новость очень широко разошлась. Я смотрю в поисковике, очень большое количество сайтов растиражировали это сообщение, скорее всего, из-за такого эффектного слова «спагеттифляция», то есть превращение звезды в макароны. Но при этом, при воспроизведении этой новости, мне думается, возникло много разночтений и неточностей.
Вот мне бы хотелось сейчас все-таки рассказать об этом со своей стороны и внести какую-то ясность. Начнем с самого начала. Я кажется, что сейчас уже любой прохожий на улице знает, что в центрах спиральных галактик находятся сверхмассивные черные дыры массой в миллионы, а то и миллиард солнечных масс. Последняя новость как раз касается именно этого вопроса. Вот эти сверхмассивные черные дыры время от времени захватывают свое поле тяготения, подходящие случайно поблизости облака газа и пыли, а то и целые звезды. При этом возникает явление, которое называется по-научному событие приливного крушения, или tidal disruption event по-английски, которая связана с тем, что приливные силы сверхмассивной черной дыры разрывают звезду на части.
Причем не просто разрывают, но это, чем сплющивают и как бы разрывают ее на мелкие такие длинные полоски типа спагетти. В знаменитом физике Хокинг выбрал это слово «спагеттификация» — разрывание звезды. Вот эти вот спагетти в поле тяготения сверхмассивной черной дыры, оказывается, в итоге явления совсем не такие редкие. В год наблюдается несколько таких событий, и поэтому само по себе наблюдение, о котором сообщается в релизе, ничего сверхестественного, ничего такого исключительно редкого собой не представляет. Это первое, что я хотел бы, чтобы все наши зрители поняли.
Особенность в том, что это, из всех наблюдаемых событий, ближайшее расстояние до этой галактики 65 миллионов световых лет. Ну так что мы себе представим, это почти в 100 раз дальше, чем от нас находится одна из ближайших к нам галактик — Туманность Андромеды.
Так вот, это явление тщательно наблюдалось в нескольких каналах: она наблюдалась в оптике, наблюдалась в радиодиапазоне, в рентгене, спектральным образом, и получено большое количество данных, которые позволили очень подробно представить себе картину этого явления. На мультиках, которые сейчас видите, вы можете себе представить вот этот эффектный процесс, который, собственно говоря, и послужил основой вот такой мини-сенсации.
Теперь о том, с чего я начал в исходном релизе и с его подачи в большинстве публикаций, которые появились на русском языке, событие представляется так, что это черная дыра пожирает, поедает вот это спагетти звездное, с которым она. Так вот, я сразу хочу сказать, что это совершенно не так. Это, видимо, расходится с большим количеством таких вот бытовых представлений, которые в этом деле существуют. Все так себе представляют, что черные дыры стягивают на себя вещество, заглатывают его, в том числе и звезды. Если такая вот неудачная звезда попадется им, они звезду тоже не прочь схавать.
На самом деле это событие приливного разрушения отличается тем, что звезда действительно разрушается, но, как вы видите на вот этом пустующем мультике, она при этом образует быстро вращающийся аккреционный диск, который, собственно говоря, и дает вот это излучение, проанализированное большим количеством приемников. При этом образуются еще и потоки вещества, которые бьют из полюсов этого аккреционного образования. В противоположность, ту часть вещества при этом отбрасывается от черной дыры.
Попадение вещества на саму черную дыру не происходит, в частности, еще и потому, что вот это расхожее представление о заглатывании черными дырами вещества не учитывает того факта, что на горизонте событий происходят очень серьезные временные сдвиги. Такие экзотические явления, как гравитационное красное смещение и замедление времени. По сути дела это приводит к тому, что если бы даже действительно произошло бы прямое притягивание к себе звезды и без образования аккреционного диска, то это не наблюдалось бы как вспышка, а наоборот наблюдалось бы как постепенное угасание звезды и исчезновение.
Поскольку для внешнего наблюдателя этот процесс растягивается, давай им большое время, и мы никогда не можем реально увидеть процесс этого заглатывания, гипотетического заглатывания звезды черной дырой. Это первое, надо иметь в виду. Второе. Вот эти красивые мультики многие считают, ну чуть ли не реальной съемкой того, что происходило на самом деле. Я прошу вас оценить реальный масштаб событий.
Вот истинный снимок этой галактики в оптике, а вот тоже в рентгене. Абсолютно невозможно на расстоянии 65 миллионов световых лет разглядеть отдельную звезду. Это возможно, и это с очень большими трудностями только в нашей собственной галактике. Все данные, о которых идет речь и которые послужили основой для этих красивых картинок, которые вы сейчас видите, это чистая модель.
Что реально получено, вы видите сейчас у себя на экране. А первых, и вы блеска, на первый взгляд они не отличаются от любой кривой блеска вспышки. Любая вспышка, вспышка сверхновой, солнечная вспышка, любой рутинный процесс взрывной будет иметь примерно такую кривую блеска. Но вот как раз в этом и находится ключ. Каждая такая кривая может быть приближена физической моделью, которая в качестве входных данных берет определенные физические процессы, которые моделируют вот эту кривую. И вот мы делаем вывод о появлении этого разрушения, именно потому что эта кривая соответствует именно такой модели, а не какую-нибудь true.
Но самого-самого события вы, разумеется, не видим. Дальше, по вот этим аспектам, которые вы сейчас видите. Причем, обратите внимание, они получены целым рядом инструментов: это и «Треск Аптека», и очень большой телескоп, и ММТ. Короче говоря, несколько телескопов получили спектр. Причем в течение полугода происходили наблюдения, и по относительным движением линий в этом спектре, по измерению лучевых скоростей удалось восстановить динамику перемещения вещества в этой вот структуре вокруг себя массивной черной дыры.
Получается по двум причинам. Во-первых, потому что вот эти спагетти, которые черная дыра отрывает от звезды, друг с другом перехлестываются и взаимодействуют, и в этих местах происходит выделение энергии. А во-вторых, остальная часть вещества откручивается в аккреционный диск, и дальше там происходят аккреционные процессы, которые тоже ведут к излучению. Вот таким вот способом мы можем восстановить процесс спагеттификации, который вызвал такой фурор.
А вот все сайты, которые я видел, они прям так и пишут: мы наблюдаем процесс поедания звезды черной дырой. Вот, смотрите, как черная дыра заглатывает звезду. Так вот, я хочу, чтобы зрители нашего канала поняли: ничего этого вы не видите, ничего этого не было. Понятное дело, зачем все так делают. Всем хочется привлечь зрителей и слушателей и увеличить количество просмотров.
Вот наш канал старается делать так, чтобы вы получали истинную научную информацию без особых украшений, которые, может быть, привлекают неопытного читателя, но зато скрывают от него научную суть проблемы. Надеюсь, что теперь вы лучше понимаете, что произошло. А для меня, честно говоря, все равно много удивительного.
В частности, для меня лично было вот это неожиданно. Во-первых, оказалось, что эта вспышка, она ведь исключительно слабая. Само по себе галактика 14 величины, а начало вспышки отмечено на 22 звездной величине. Это очень слабая вспышка, то есть оказывается, что сканирование неба сейчас происходит с такой точностью, что телескопы, которые занимаются мониторингом, способны такие вспышки отмечать и дальше их отслеживать. Это, по-моему, замечательность.
Таким способом вылавливаются и астероиды, приближающиеся к Земле, и вспышки сверхновых звезд в далеких галактиках. Вообще мы должны стремиться к тому, чтобы все небо целиком было отслежено и чтобы мы увидели все меняющиеся там процессы, все перемещающиеся объекты. Это достигается только вот таким тщательным сканированием, мониторингом неба, разработкой широкоугольных телескопов, которые сразу захватывают большие участки неба.
И из этой работы видно, что такая служба поставлена сейчас хорошо и может такие даже слабые вспышки зарегистрировать. Так что вот в этом выпуске мы показали вам, во-первых, пример такой рутинной работы и санкционной. А во-вторых, надеюсь, что он заставит вас с большим вниманием относиться к тому, что из материалов, которые вы видите в сети, является, грубо говоря, мультикам-картинкой, которая сделана по материалам наблюдения и в значительной степени является плодом фантазий удобней, а что является реальным материальным данным. Это важно отличать, чтобы besser понимать, что происходит в реальности космоса.
Вот, спасибо, что вы смотрели. До свидания, подписывайтесь, ставьте лайки. Счастливо! [музыка]