Roman шукатиме сотні зір, які розривають надмасивні чорні діри
Космічний телескоп Nancy Grace Roman має перетворити рідкісні спалахи від зір, розірваних чорними дірами, на масову статистику. Завдяки великому полю огляду місія зможе знаходити сотні так званих подій приливного руйнування — моментів, коли зоря підходить надто близько до надмасивної чорної діри.
У більшості галактик надмасивна чорна діра перебуває в центрі й може довго залишатися майже неактивною. Якщо поруч немає великої кількості газу, вона мало випромінює й фактично ховається в темряві. Але випадкове падіння зорі на небезпечну орбіту різко змінює ситуацію.
Гравітація перетворює зорю на довгий потік
Коли зоря наближається до чорної діри, сила тяжіння на її ближньому боці стає значно більшою, ніж на дальньому. Ця різниця — припливна сила — може перевищити власну гравітацію зорі й розтягнути її.
Частина речовини вилітає назовні, а частина залишається гравітаційно зв’язаною й формує гарячий потік навколо чорної діри. Під час падіння газ нагрівається до високих температур і створює яскравий спалах у різних діапазонах випромінювання.
Такі події трапляються рідко для окремої галактики. Саме тому потрібен телескоп, який одночасно спостерігає величезну кількість галактик. Roman має значно ширше поле огляду, ніж Hubble, при високій космічній роздільній здатності.
Спалахи допоможуть знайти «тихі» чорні діри
Подія приливного руйнування дає змогу оцінити масу чорної діри й дослідити процес акреції в режимі, який важко відтворити іншим способом. Особливо цінними будуть галактики, де до спалаху майже не було ознак активного ядра.
Велика статистика допоможе відповісти на питання, як часто зорі потрапляють на небезпечні орбіти, як це залежить від будови галактики й чи існують приховані популяції чорних дір у малих галактиках.
Roman також зможе швидко передавати координати нових подій іншим обсерваторіям. Наземні телескопи, рентгенівські місії та інші космічні інструменти зможуть спостерігати той самий спалах у різних довжинах хвиль.
Таким чином, нова місія працюватиме не лише як «фотокамера великого неба», а як фабрика відкриттів рідкісних транзієнтів. Для чорних дір це особливо важливо: об’єкт, який десятиліттями нічим себе не видавав, може раптом стати одним із найяскравіших джерел у своїй галактиці.
