Астрономы фиксируют продолжительные радиовсплески, сопровождающие процесс гибели звезд

В ходе междисциплинарного исследования, проведённого Национальным радиоастрономическим обсерваторием с использованием радиотелескопа Very Large Array и при поддержке Национального научного фонда США, было установлено, что процессы, связанные с разрушением звезд при их взаимодействии со сверхмассивными черными дырами, имеют более сложную и продолжительную динамику, чем предполагалось ранее. Это открытие расширяет наше понимание механизмов генерации радиоизлучения в экстремальных астрофизических условиях.

Механизмы генерации радиоизлучения

Гравитационное взаимодействие звезды с черной дырой приводит к коллапсу звезды, что сопровождается превышением силы притяжения над внутренним давлением. Этот процесс вызывает мощный выброс вещества, сопровождающийся интенсивной эмиссией в различных спектральных диапазонах, включая оптический, ультрафиолетовый и рентгеновский. Ранее считалось, что после таких событий система переходит в состояние радиационного охлаждения и гравитационной стабильности. Однако новые данные свидетельствуют о том, что активность в радиодиапазоне может сохраняться на протяжении месяцев и даже лет.

Эти поздние радиосигналы классифицируются как «отложенные» вспышки, что указывает на их происхождение в результате сложных физических процессов, происходящих в межзвездной среде после начального выброса вещества. Взаимодействие выброшенного материала с межзвездной средой и межгалактическим газом порождает ударные волны, которые ускоряют заряженные частицы до высоких скоростей, генерируя синхротронное радиоизлучение.

Выявленные сценарии и выводы

Анализ данных по 31 астрофизическому объекту, опубликованный в журнале The Astrophysical Journal, позволил идентифицировать два сценария возникновения поздних радиовсплесков. Первый сценарий предполагает продолжение аккреции вещества черной дырой, что усиливает взаимодействие и вызывает дополнительные выбросы вещества. Второй сценарий описывает ситуацию, когда аккреционные процессы завершаются, и поздние радиовсплески возникают в результате взаимодействия остатков выброшенного вещества с межзвездной средой.

В обоих сценариях значительная часть вещества выбрасывается с высокими скоростями в виде мощных потоков, известных как «звездные ветры». Эти потоки, взаимодействуя с межзвездной средой и межгалактическим газом, генерируют отложенные радиосигналы, что подтверждает гипотезу о длительном сохранении активности после коллапса звезды.

Дополнительно было обнаружено, что объекты, спектры которых на ранних стадиях не демонстрируют интенсивных линий эмиссии гелия, чаще демонстрируют наличие поздних радиовсплесков. Это наблюдение имеет важное значение для дальнейших исследований с использованием радиотелескопа Very Large Array, поскольку позволяет более точно классифицировать объекты по их радиоактивности и предсказывать наличие отложенных радиосигналов, пишет progorodsamara.ru.