Международная группа под руководством Джун Янга (Космическая обсерватория Онсала, Технологический университет Чалмерса, Швеция) изучала новорожденный джет в источнике, известном как Swift J1644 + 57, с помощью европейской сети VLBI (EVN), радиостанции размером с Землю. массив телескопов.Когда звезда приближается к сверхмассивной черной дыре, она может сильно разрушиться. Около половины газа звезды притягивается к черной дыре и образует вокруг нее диск. Во время этого процесса большое количество гравитационной энергии преобразуется в электромагнитное излучение, создавая яркий источник, видимый на многих разных длинах волн.
Одним из драматических последствий является то, что часть звездного материала, отделенная от звезды и собранная вокруг черной дыры, может быть выброшена в чрезвычайно узкие пучки частиц со скоростью, приближающейся к скорости света. Эти так называемые релятивистские джеты производят сильное излучение в радиоволнах.
Первое известное событие приливного разрушения, которое сформировало релятивистскую струю, было обнаружено в 2011 году спутником НАСА Swift. Первоначально идентифицированное яркой вспышкой в рентгеновских лучах, это событие было названо Swift J1644 + 57. Источник был прослежен до далекой галактики, настолько далекой, что ее свету потребовалось около 3,9 миллиарда лет, чтобы достичь Земли.Цзюнь Ян и его коллеги использовали метод интерферометрии с очень длинной базой (РСДБ), где сеть детекторов, разделенных тысячами километров, объединены в единую обсерваторию, чтобы провести чрезвычайно высокоточные измерения струи от Swift J1644 + 57.
«Используя сеть телескопов EVN, мы смогли измерить положение джета с точностью до 10 микросекунд. Это соответствует угловой протяженности монеты в 2 евро на Луне, если смотреть с Земли.
Это одни из самых точных измерений, когда-либо сделанных с помощью радиотелескопов, — говорит Цзюнь Ян.Благодаря удивительной точности, достижимой с помощью сети радиотелескопов, ученые смогли найти признаки движения в джете, несмотря на его огромное расстояние.«Мы искали движение струи, близкое к скорости света, так называемое сверхсветовое движение. За три года наших наблюдений такое движение должно было быть четко обнаружено.
Но наши изображения вместо этого показывают очень компактное и устойчивое излучение — видимого движение, — продолжает Цзюнь Ян.Результаты дают важную информацию о том, что происходит, когда звезда разрушается сверхмассивной черной дырой, а также о том, как только что запущенные струи ведут себя в нетронутой среде. Жолт Параги, руководитель службы поддержки пользователей Объединенного института VLBI ERIC (JIVE) в Двингело, Нидерланды, и член команды, объясняет, почему самолет кажется таким компактным и стационарным.
«Новообразованные релятивистские выбросы быстро замедляются, поскольку они взаимодействуют с межзвездной средой в галактике. Кроме того, более ранние исследования показывают, что мы можем видеть джет под очень маленьким углом.
Это может способствовать кажущейся компактности», — говорит он.«Рекордно четкие и чрезвычайно чувствительные наблюдения были бы невозможны без полной мощности множества радиотелескопов разных размеров, которые вместе составляют EVN», — объясняет Тао Ан из Шанхайской астрономической обсерватории, Китай.
«В то время как самые большие радиотелескопы в сети способствуют высокой чувствительности, большее поле зрения, обеспечиваемое телескопами, такими как 25-метровые радиотелескопы в Шешане и Наньшане (Китай), а также в Онсале (Швеция), сыграло решающую роль в «Исследование, позволяющее нам одновременно наблюдать Swift J1644 + 57 и слабый эталонный источник», — говорит он.Swift J1644 + 57 — одно из первых приливных срывов, которые необходимо подробно изучить, и оно не будет последним.«Наблюдения с помощью радиотелескопов следующего поколения расскажут нам больше о том, что на самом деле происходит, когда звезда съедается черной дырой — и как мощные струи образуются и развиваются рядом с черными дырами», — объясняет Стефани Комосса, астроном из Max. Институт радиоастрономии им.
Планка в Бонне, Германия.«В будущем новые гигантские радиотелескопы, такие как FAST (сферический телескоп с апертурой на пятьсот метров) и SKA (массив квадратных километров), позволят нам проводить еще более подробные наблюдения этих экстремальных и захватывающих событий», — заключает Цзюнь Ян.