Відомий релятивістський ефект Ленз — Тіррінга може проявлятися в процесі поглинання зірок чорними дірами

Двоє астрофізиків з Гарвардського університету (США) показали, що відомий релятивістський ефект Ленз — Тіррінга може проявлятися в процесі поглинання зірок чорними дірами. Згаданий ефект, описаний австрійцями Йозефом Ленз і Хансом Тиррингом, полягає в додатковому викривлення простору-часу поблизу масивного тіла за рахунок обертання останнього. Наслідком викривлення стає додаткове відхилення траєкторій пробних мас, що обертаються навколо такого тіла. Вимірюючи ці поправки для супутників LAGEOS, вчені вісім років тому оцінили величину ефекту Ленз — Тіррінга, а в минулому році — перевірили отримані результати, використовуючи дані з більш молодого зонда Gravity Probe B.

Американці пропонують розглядати в якості масивного об’єкта вже не Землю, навколо якої рухалися LAGEOS і Gravity Probe B, а обертові чорні діри. У разі зустрічі з ними (тобто при зближенні на якесь критичне відстань) зірки, як випливає з теорії, повинні руйнуватися, що призводить до утворення «тимчасових» аккреційних дисків, які, взагалі кажучи, не будуть лежати в екваторіальній площині чорних дір. На малюнку нижче кут між диском і екваторіальною площиною, що визначається нахилом зоряної орбіти до руйнування, позначений як β.

Геометрія процесу приливного руйнування зірки (ілюстрація з журналу Physical Review Letters).

За розрахунками авторів, дія ефекту Ленз — Тіррінга в описаній ситуації викличе зміна напрямку вектора Ldisk (вектора моменту імпульсу аккреционного диска) з часом. Ця прецесія диска повинна модулювати його спостережувану світність з коефіцієнтом не менше cosψ, де ψ — кут між Ldisk і лінією спостереження rops. В деяких випадках таку модуляцію можна буде зареєструвати.

Набагато більш помітним наслідком ефекту, втім, може стати прецесія джетів — протилежно направлених струменів речовини, що зароджуються у аккреционного диска. Умовою, при якому це припущення виконується, буде поєднання напрямів вузьких релятивістських струменів і Ldisk.

Один хороший приклад приливного руйнування зірки — спалах Sw 1644+57, зареєстрована орбітальної обсерваторією Swift 28 березня минулого року, — астрономам вже відомий. Оскільки яскраве рентгенівське випромінювання тут зберігалося тривалий час, можна укласти, що як мінімум одне з наступних тверджень вірно: площина орбіти світила практично ідеально збігалася з екваторіальною площиною надмасивної чорної діри, а джети не були направлені з віссю обертання аккреционного диска. Найімовірніше, у разі Sw 1644+57 джети просто орієнтувалися вздовж стабільної осі обертання чорної діри.

Повна версія звіту опублікована в журналі Physical Review Letters; препринт статті можна завантажити з сайту arXiv.

Підготовлено за матеріалами Американського фізичного товариства.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *