Художественное представление приливного разрушения. Авторы и права: НАСА/CXC/М. Вайс.
Используя код спектрального синтеза, предназначенный для моделирования условий в межзвездной материи, астрономы исследовали слабое событие приливного разрушения (TDE), получившее обозначение iPTF16fnl. Результаты исследования, опубликованные 29 декабря на сервере препринтов arXiv, дают важную информацию о свойствах этого TDE.
TDE — это астрономические явления, которые происходят, когда звезда проходит достаточно близко к сверхмассивной черной дыре и разрывается приливными силами черной дыры, вызывая процесс разрушения. Такие разрушенные приливом звездные обломки начинают падать на черную дыру, и из самой внутренней области аккрецирующих обломков выходит излучение, что является индикатором присутствия TDE. В целом столкновение потока мусора с потоком вызывает диссипацию энергии, которая может привести к образованию аккреционного диска.
Таким образом, TDE воспринимаются астрономами как потенциально важные исследования физики сильной гравитации и аккреции, дающие ответы на вопросы формирования и эволюции сверхмассивных черных дыр.
Обнаруженный 29 августа 2016 года с помощью промежуточной Паломарской переходной фабрики (iPTF), iPTF16fnl представляет собой относительно слабый оптический TDE, расположенный в центре галактики Маркарян 950, на расстоянии около 217 миллионов световых лет от нас. У него более быстрые сроки распада, чем у большинства известных TDE, его черная дыра, по оценкам, примерно в 2 миллиона раз массивнее Солнца, а масса разрушенной звезды была рассчитана как 0,03 солнечной массы.
Чтобы пролить больше света на свойства iPTF16fnl, группа астрономов под руководством Т. Магешварана решила использовать CLOUDY, программу численного спектроскопического моделирования. CLOUDY позволил им смоделировать оптические спектральные линии iPTF16fnl в три разные эпохи, а также получить основные физические условия.
Исследование показало, что в случае iPTF16fnl черная дыра имеет массу примерно 673 000 солнечных масс, а разрушенная звезда примерно в 2,6 раза массивнее Солнца. Возраст родительской галактики TDE оценивается в 650 миллионов лет.
Согласно статье, истечение в виде ветра, дующего из образовавшегося аккреционного диска iPTF16fnl, имеет скорость около 7447 км/с, а внутренний радиус ветра был измерен примерно в 1,5 а.е. Время формирования диска было рассчитано как 13,25 суток.
Исследование показало, что диск iPTF16fnl умеренно комковат и радиационно неэффективен. Астрономы подчеркнули, что скорость истечения массы доминирует над скоростью прироста массы в ранние времена, но оказалось, что скорость истечения массы быстро снижается по сравнению со скоростью прироста массы.
Кроме того, результаты показывают, что отношение плотности гелия к водороду в ветре составляет от 0,1 до 0,15, что сопоставимо с плотностью Солнца. Это говорит о том, что разрушенная приливом звезда изначально является звездой главной последовательности.
