Значителен пробив в разбирането на приливните събития при свръхмасивните черни дупки показва ново проучване. Новите симулации, за първи път в историята, възпроизвеждат точно цялата последователност на приливните събития от разрушаването на звезда до пиковата яркост на полученото изригване.

Свръхмасивните черни дупки, вариращи от милиони до милиарди пъти по-големи от масата на нашето Слънце, остават неуловими въпреки ключовата им роля при оформянето на галактиките. Тяхното екстремно гравитационно привличане изкривява пространство-времето, създавайки среда, която противоречи на конвенционалните представи и е предизвикателство за наблюдение от астрономите.

Когато някоя звезда се приближи твърде много до хоризонта на събитията на черна дупки, тя се разкъсва на тънки потоци плазма. Докато тази плазма се връща към черната дупка, поредица от ударни вълни я нагряват, което води до необикновена яркост - изригване, което надминава общата яркост на цяла галактика за седмици или дори месеци. Това се нарича "Събитие на приливно разрушение" (TDE - Tidal Disruption Event), драматичен феномен, от което астрономите вече са наблюдавали няколко.

Дълго време въпросът бе какво точно причинява пика в светимостта и кой физически процес е отговорен за него. Последните изчисления и симулации, извършени от Елад Стайнберг (Elad Steinberg) и Никълъс Соун (Nicholas C. Stone) от Института по физика в Рака към Еврейския университет сега показва, че неизвестен преди това тип ударна вълна води до пик по време на TDE.

Изследователите използват иновативен софтуер за "радиационна хидродинамика", за да извършат симулациите и по този начин да получат точна картина на това какво се случва преди, по време и след TDE.

Оказва се, че пиковият момент в силата на светлината е причинен от така нареченото разсейване на ударната вълна, което освобождава повече енергия, отколкото се смяташе досега. Поради това падащият материал се прави "завой“ по най-ефективния начин и произвежда най-голям интензитет на светлината.

Тези открития проправят пътя за превръщане на наблюденията на TDE в прецизни измервания на важни свойства на черните дупки, включително маса и въртене. Нещо повече, тези космически събития биха могли да послужат като тест за валидиране на прогнозите на Айнщайн в екстремни гравитационни среди.

Проучването на Стайнберг и Стоун не само разкрива сложната динамика на TDE, но също така отваря нова глава в стремежа ни да разберем фундаменталното функциониране на свръхмасивните черни дупки. Техните симулации бележат решаваща стъпка към използването на тези космически събития като безценни инструменти за дешифриране на загадките, които се крият в сърцето на галактиките.

Справка: Elad Steinberg, Nicholas C. Stone. Stream–disk shocks as the origins of peak light in tidal disruption events. Nature, 2024; 625 (7995): 463. DOI: 10.1038/s41586-023-06875-y.

Източник: Origin of Intense Light in Supermassive Black Holes and Tidal Disruption Events Revealed, The Hebrew University Of Jerusalem

Още по темата

14/10/2021

Космос

Дали черната дупка, разкъсала звезда, генерира неутриното, което възбуди страстите през 2019? Малко е вероятно, показва ново проучване

24/02/2021

Космос

Призрачна частица от разкъсана звезда разкрива космически ускорител на частици (видео)

30/09/2019

Космос

Ловецът на екзопланети TESS намери черна дупка, разкъсваща звезда (видео)

27/07/2015

Космос

Учени наблюдават как черна дупка поглъща звезда (видео)