Чёрные дыры могут "съедать" целые звёзды: природа космических "вампиров"

Несмотря на то, что основная пища чёрных дыр состоит из газа и пыли, они способны поглотить всё, что подходит слишком близко, например планеты и даже звезды могут оказаться в меню черных дыр. Но стоит ли считать, что чёрные дыры жадно всасывают всё вокруг, как космические пылесосы, как многие предполагают?

Фото: openverse

Ответ на этот вопрос — нет. Чтобы насытиться и увеличить свою массу, черным дырам необходимо немного удачи и наличие обширного аккреционного диска материи вблизи них.

"Часто мы воспринимаем чёрные дыры как объекты, которые беспрестанно всасывают материю, как пылесосы. Но это неправильное представление о черных дырах. С учётом размеров галактики, в которой они находятся, чёрные дыры действительно кажутся маленькими. Поэтому, особенно когда речь идет о малых чёрных дырах, их можно лучше представить себе как перья, которые медленно дрейфуют в космосе", — объясняет Джон Риган, исследователь британского Королевского астрономического общества, специализирующийся на чёрных дырах.

Это сравнение указывает на то, что чёрные дыры могут двигаться сквозь галактики, и только немногие из них в конечном итоге оказываются в окружении, богатом газом и пылью, где они начинают набирать массу.

"Вероятность того, что маленькая чёрная дыра попадёт в такую область, крайне мала, поскольку большинство чёрных дыр оказываются в пространствах, где газа, которым можно питаться, либо совсем нет, либо очень мало", — добавляет Риган.

Следовательно, вместо того чтобы неумолимо притягивать массу с больших расстояний, чёрные дыры в большинстве случаев зависят от наличия обширного источника "пищи" вблизи. Но даже в этом случае удача чёрных дыр зависит от внешних механизмов, которые обеспечивают им поступление материи.

Так как же питаются чёрные дыры? Когда чёрная дыра окружена газом и пылью, она не мгновенно начинает поглощать всё вокруг. Вместо этого материя образует плоский аккреционный диск, который движется быстро и вращается вокруг чёрной дыры. Дыры увеличивают свою массу, когда быстро вращающаяся материя из диска постепенно движется от внешней границы к внутренней, ближе к чёрной дыре. Оттуда она постепенно "подаётся" на горизонт событий дыры — точку, за которой ничто, даже свет, не может избежать её грозного притяжения.

Материя внутри аккреционного диска нагревается значительными приливными силами, что зачастую делает аккреционные диски сверхъяркими и позволяет астрономам обнаруживать чёрные дыры. Кроме того, чёрные дыры также могут поглощать звезды, хотя это происходит, как правило, только в случае массивных чёрных дыр, которые способны поглотить целую звезду.

Согласно данным Хабблсайта, чёрные дыры могут "съедать" звезды, но только самые массивные чёрные дыры способны поглотить звезду целиком. Обычно, когда чёрная дыра начинает питаться звездой, она сначала растягивает и разрывает её приливными силами в процессе, называемом "спагеттификацией" или "событием приливного разрушения" (TDE).

"По сути, TDE — это то, что происходит, когда звезда приближается слишком близко к сверхмассивной черной дыре и разрывается на части приливными силами, окружающими эту черную дыру" — объясняет Иветт Сендес, радиоастроном из Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики.