V strede našej galaxie sa nachádza Supermassive Black Hole (SMBH) známa ako Strelec A. Na základe prebiehajúcich pozorovaní astronómovia určili, že tento SMBH meria priemer 44 miliónov km (27,34 milióna míľ) a má odhadovanú hmotnosť 4,31 milióna slnečných hmôt. Hviezda sa príležitostne bude zatúlať príliš blízko Sag A a bude ju roztrhané násilným procesom známym ako prílivová disrupcia.
Tieto udalosti spôsobujú uvoľnenie jasných svetelných lúčov, ktoré astronómom oznámia, že hviezda bola spotrebovaná. Bohužiaľ, už desaťročia astronómovia neboli schopní rozlíšiť tieto udalosti od iných galaktických javov. Ale vďaka novej štúdii medzinárodného tímu astrofyzikov majú astronómovia jednotný model, ktorý vysvetľuje nedávne pozorovania týchto extrémnych udalostí.
Štúdia - ktorá sa nedávno objavila v USA Astrofyzikálny časopis pod názvom „Unifikovaný model pre prílivové disrupcie“ - viedla Dr. Jane Lixin Dai, fyzikka temného kozmetického centra Niels Bohr Institute. Pridali sa k nim členovia Spoločného vesmírno-vedeckého inštitútu University of Maryland a Kalifornskej univerzity v Santa Cruz (UCSC).
Ako v tlačovej správe UCSC vysvetlil Enrico Ramirez-Ruiz - profesor a predseda astronómie a astrofyziky na UC Santa Cruz, profesor Niels Bohr na kodanskej univerzite a spoluautor na papieri:
„Až v poslednom desaťročí sa nám podarilo odlíšiť TDE od iných galaktických javov a nový model nám poskytne základný rámec na pochopenie týchto zriedkavých udalostí.“
Vo väčšine galaxií SMBH aktívne nekonzumujú žiadny materiál, a preto nevyžarujú žiadne svetlo, ktoré ich odlišuje od galaxií, ktoré majú aktívne galaktické jadrá (AGN). Udalosti narušenia prílivu a odlivu sú preto zriedkavé a vyskytujú sa iba raz za každých 10 000 rokov v typickej galaxii. Ak sa však hviezda roztrhá, má to za následok uvoľnenie intenzívneho žiarenia. Ako vysvetlil Dr. Dai:
„Je zaujímavé vidieť, ako sa materiály dostávajú do čiernych dier za takýchto extrémnych podmienok. Keď čierna diera prijíma hviezdny plyn, vyžaruje sa veľké množstvo žiarenia. Žiarenie je to, čo môžeme pozorovať, a jeho pomocou dokážeme pochopiť fyziku a vypočítať vlastnosti čiernej diery. Preto je mimoriadne zaujímavé loviť prílivové poruchy. “
V posledných niekoľkých rokoch bolo pomocou optických a UV prechodových prieskumov a röntgenových ďalekohľadov odhalených niekoľko desiatok kandidátov na prílivové disrupčné udalosti (TDE). Aj keď sa očakáva, že fyzika bude rovnaká pre všetky TDE, astronómovia poznamenali, že sa zdá, že existuje niekoľko odlišných tried TDE. Zatiaľ čo niektoré emitujú väčšinou röntgenové lúče, iné emitujú väčšinou viditeľné a ultrafialové svetlo.
Výsledkom je, že teoretici sa snažili porozumieť rôznym pozorovaným vlastnostiam a vytvoriť koherentný model, ktorý ich môže všetky vysvetliť. Pre svoj model Dr. Dai a jej kolegovia kombinovali prvky zo všeobecnej relativity, magnetického poľa, žiarenia a plynovej hydrodynamiky. Tím sa tiež spoliehal na najmodernejšie výpočtové nástroje a niektoré nedávno nadobudnuté veľké počítačové zoskupenia financované Nadáciou Villum pre Jensa Hjortha (vedúci DARK Cosmology Center), US National Science Foundation a NASA.
Použitím modelu, ktorý vyústil, tím dospel k záveru, že za pozorovacie rozdiely sú zodpovedné pozorovacie uhly pozorovateľa. V zásade sú rôzne galaxie orientované náhodne s ohľadom na pozorovateľov na Zemi, ktorí vidia rôzne aspekty TDE v závislosti od ich orientácie. Ako vysvetlil Ramirez-Ruiz:
"Je to akoby tam bol závoj, ktorý zakrýva časť zvieraťa." Z niektorých uhlov vidíme odkryté zviera, ale z iných uhlov vidíme zakryté zviera. Šelma je rovnaká, ale naše vnímanie je iné. “
V nasledujúcich rokoch sa očakáva, že množstvo plánovaných výskumných projektov poskytne oveľa viac údajov o TDE, čo pomôže rozšíriť oblasť výskumu týchto javov. Medzi ne patrí prechodný prieskum Young Supernova Experiment (YSE), ktorý bude viesť Centrum DARK Cosmology Center v inštitúte Niels Bohr a UC Santa Cruz, a veľké synoptické prieskumné teleskopy (LSST), ktoré sa budujú v Čile.
Podľa Dr. Dai tento nový model ukazuje, čo môžu astronómovia očakávať pri sledovaní TDE z rôznych uhlov a umožní im zapracovať rôzne udalosti do súvislého rámca. "Za pár rokov budeme pozorovať stovky až tisíce udalostí s prílivovým prúdom," uviedla. „Toto nám poskytne veľa„ laboratórií “na testovanie nášho modelu a na jeho pochopenie o čiernych dierach.“
Toto lepšie pochopenie toho, ako čierne diery občas konzumujú hviezdy, poskytne ďalšie testy na všeobecnú relativitu, výskum gravitačných vĺn a pomôže astronómom dozvedieť sa viac o vývoji galaxií.
