В центъра на нашата галактика се намира Супермасивна черна дупка (SMBH), известна като Стрелец А. Въз основа на текущите наблюдения астрономите са определили, че този SMBH измерва 44 милиона км (27,34 милиона мили) в диаметър и има приблизителна маса от 4,31 милиона слънчеви маси. Понякога звезда ще се скита твърде близо до Sag A и ще бъде разкъсана в насилствен процес, известен като събитие за разрушаване на приливите и отливите (TDE).
Тези събития причиняват изпускането на ярки излъчвания на радиация, което позволява на астрономите да знаят, че е била консумирана звезда. За съжаление от десетилетия астрономите не успяват да различат тези събития от други галактически явления. Но благодарение на ново проучване на международен екип от астрофизици, сега астрономите имат унифициран модел, който обяснява последните наблюдения на тези екстремни събития.
Изследването - което наскоро се появи в Писма за астрофизични списания под заглавието „Унифициран модел за събитията с разрушения на приливите и отливите“ - беше ръководена от д-р Джейн Ликсин Дай, физик от Центъра за тъмна космология на института Нийлс Бор. Към нея се присъединиха членове от Съвместния космически научен институт на Университета на Мериленд и Калифорнийския университет Санта Крус (UCSC).
Както Енрико Рамирес-Руиз - професорът и катедрата по астрономия и астрофизика в UC Санта Крус, професорът Нийлс Бор в Университета в Копенхаген и съавтор на статията - обясни в прессъобщението на UCSC:
„Само през последното десетилетие или така успяхме да разграничим ТДЕ от други галактически явления и новият модел ще ни предостави основна рамка за разбиране на тези редки събития.“
В повечето галактики SMBH не консумират активно никакъв материал и следователно не излъчват никаква светлина, което ги отличава от галактиките, които имат активни галактически ядра (AGNs). Следователно събитията за разрушаване на приливите и отливите са рядко срещащи се само веднъж на всеки 10 000 години в типична галактика. Въпреки това, когато една звезда наистина се разкъса, това води до отделяне на интензивно количество радиация. Както обясни д-р Дай:
„Интересно е да се види как материалите влизат в черната дупка при такива екстремни условия. Докато черната дупка изяжда звездния газ, се излъчва огромно количество радиация. Излъчването е това, което можем да наблюдаваме и с него можем да разберем физиката и да изчислим свойствата на черната дупка. Това прави изключително интересно да се ходи на лов за събития на прекъсване на приливите и отливите. “
През последните няколко години бяха открити няколко десетки кандидати за събития на срив на приливите и отливите (ТДЕ), използвайки широкополови оптични и UV преходни изследвания, както и рентгенови телескопи. Докато физиката се очаква да бъде еднаква за всички TDE, астрономите отбелязват, че изглежда съществуват няколко различни класа TDE. Докато някои излъчват предимно рентгенови лъчи, други излъчват предимно видима и ултравиолетова светлина.
В резултат на това теоретиците се бориха да разберат различните наблюдавани свойства и да създадат последователен модел, който да обясни всички тях. В името на своя модел д-р Дай и нейните колеги комбинираха елементи от общата относителност, магнитните полета, радиацията и хидродинамиката на газа. Екипът разчита и на най-съвременните изчислителни инструменти и някои наскоро придобити големи компютърни клъстери, финансирани от Фондация Villum за Йенс Хьорт (ръководител на Центъра за космология DARK), Националната научна фондация на САЩ и НАСА.
Използвайки резултиращия модел, екипът стигна до заключението, че разликите в наблюдението е ъгълът на наблюдение на наблюдателя. По същество различните галактики са ориентирани на случаен принцип по отношение на наблюдатели на Земята, които виждат различни аспекти на TDE в зависимост от тяхната ориентация. Както обясни Рамирес-Руиз:
„Сякаш има воал, който покрива част от звяр. От някои ъгли виждаме открит звяр, но от други ъгли виждаме покрит звяр. Звярът е същият, но възприятията ни са различни. "
През следващите години се очаква редица планирани проучвателни проекти да предоставят много повече данни за TDE, което ще помогне за разширяване на полето на изследване на това явление. Те включват преходното проучване на Young Supernova Experiment (YSE), което ще бъде ръководено от космологичния център DARK в института Niels Bohr и UC Santa Cruz, както и големите телескопи за синоптични изследвания (LSST), които се изграждат в Чили.
Според д-р Дай, този нов модел показва какво астрономите могат да очакват да видят при гледане на TDE от различни ъгли и ще им позволи да приспособят различни събития към съгласувана рамка. „Ще наблюдаваме стотици хиляди събития за срив на приливите и отливите за няколко години“, каза тя. „Това ще ни даде много„ лаборатории “, за да тестваме нашия модел и да го използваме, за да разберем повече за черните дупки.“
Това подобрено разбиране за това, как от време на време черните дупки консумират звезди, също ще предостави допълнителни тестове за обща относителност, изследване на гравитационните вълни и ще помогне на астрономите да научат повече за еволюцията на галактиките.
