Ученые с помощью сложного моделирования восстановили жестокую смерть звезды, которая слишком близко подошла к сверхмассивной черной дыре и была разорвана на куски.
Команда, возглавляемая исследователями из Института физики Ракаха Еврейского университета в Иерусалиме, впервые воспроизвела всю историю этого так называемого события приливного разрушения (TDE) и увидела, что во время этого ужасного процесса возникает неизвестный тип ударной волны. Они также обнаружили, что диссипация этих ударных волн приводит в действие исключительно интенсивные вспышки в самые яркие недели события.
Помимо объяснения самых ярких периодов этих жестоких звездоразрушительных событий, полученные результаты могут помочь астрономам использовать TDE для выявления свойств сверхмассивных черных дыр, таких как их масса и скорость вращения, а также для проверки ограничений общей теории относительности Эйнштейна.
Звезды, разрушенные черными дырами, подвергаются ударному воздействию
TDE происходят, когда орбита звезды приближается к сверхмассивной черной дыре с массой, в миллионы или миллиарды раз превышающей массу Солнца. Когда звезда приближается к сверхмассивной черной дыре, ее мощное гравитационное воздействие порождает огромные приливные силы внутри звезды.
Это происходит из-за того, что гравитационная сила на ближайшем к черной дыре полушарии звезды намного больше, чем на дальнем. Эта приливная сила заставляет звезду растягиваться по вертикали, в то время как она сжимается по горизонтали. В результате звезда превращается в тонкую нить звездной плазмы в процессе, известном как «спагеттизация».
Эта спагеттированная плазма падает обратно к черной дыре, и в этот момент она нагревается под действием серии ударных волн. Это приводит к тому, что плазма выстреливает очень яркой вспышкой, которая может затмить суммарный свет всех звезд в окружающей галактике на несколько недель или даже месяцев.
Симуляция, созданная учеными Института физики Рака Эладом Штейнбергом и Николасом Стоуном, позволяет глубже проникнуть в суть TDE, впервые воссоздавая полную картину этих событий — от захвата звезды черной дырой, начального разрушения звезды и до пика вспышки TDE.
Эта реконструкция событий стала возможной благодаря новаторскому программному обеспечению для моделирования радиационно-гидродинамических процессов, разработанному Стейнбергом.
Исследование места космического преступления выявило ранее неизвестный тип ударной волны, возникающей во время TDE, и показало, что при этих событиях энергия рассеивается быстрее, чем предполагали ученые. Эта находка позволила команде исследователей предположить, что самые яркие периоды TDE обусловлены этими ударными волнами и связанной с ними диссипацией энергии.
По мнению исследователей, астрономы могут продолжить изучение механики этих мощных ударных волн, используя реальные наблюдения за бурными столкновениями сверхмассивных черных дыр с обреченными звездами.
Нет комментариев