Uprostřed naší galaxie se nachází Supermassive Black Hole (SMBH) známá jako Střelec A. Na základě průběžných pozorování astronomové určili, že tento SMBH měří průměr 44 miliónů km (27,34 miliónů mil) a má odhadovanou hmotnost 4,31 milionu solárních hmot. Hvězda bude příležitostně putovat příliš blízko Sag A a bude roztržena násilným procesem známým jako přílivová narušení (TDE).
Tyto události způsobují uvolnění jasných světlic, které astronomům dají najevo, že hvězda byla spotřebována. Bohužel, po celá desetiletí, astronomové nebyli schopni odlišit tyto události od jiných galaktických jevů. Ale díky nové studii mezinárodního týmu astrofyziků mají astronomové jednotný model, který vysvětluje nedávná pozorování těchto extrémních událostí.
Studie - která se nedávno objevila v EU Astrofyzikální deníky pod názvem „Sjednocený model událostí přílivového narušení“ - byla vedena Dr. Jane Lixin Dai, fyzikkou v Dark Cosmology Center Niels Bohr Institute. Připojili se k ní členové Společného kosmického vědeckého institutu University of Maryland a Kalifornské univerzity v Santa Cruz (UCSC).
Jak Enrico Ramirez-Ruiz - profesor a předseda astronomie a astrofyziky na UC Santa Cruz, profesor Niels Bohr na Kodaňské univerzitě a spoluautor na papíře - vysvětlil v tiskové zprávě UCSC:
"Teprve v posledním desetiletí jsme byli schopni odlišit TDE od jiných galaktických jevů a nový model nám poskytne základní rámec pro pochopení těchto vzácných událostí."
Ve většině galaxií SMBH aktivně nekonzumují žádný materiál, a proto nevyzařují žádné světlo, které je odlišuje od galaxií, které mají aktivní galaktická jádra (AGN). Události s narušením přílivu jsou proto vzácné a vyskytují se pouze jednou asi každých 10 000 let v typické galaxii. Když se však hvězda roztrhne, má to za následek uvolnění intenzivního množství záření. Jak vysvětlil Dr. Dai:
"Je zajímavé sledovat, jak se materiály dostávají do černé díry za takových extrémních podmínek." Jak černá díra jedí hvězdný plyn, je emitováno obrovské množství záření. Záření je to, co můžeme pozorovat, a jeho pomocí můžeme porozumět fyzice a vypočítat vlastnosti černé díry. Proto je velmi zajímavé lovit přílivové narušení. “
V posledních několika letech bylo pomocí optických a UV přechodových průzkumů a rentgenových dalekohledů detekováno několik desítek kandidátů na přílivové narušení (TDE). Zatímco se očekává, že fyzika bude stejná pro všechny TDE, astronomové poznamenali, že se zdá, že existuje několik odlišných tříd TDE. Zatímco některé emitují většinou rentgenové paprsky, jiné emitují většinou viditelné a ultrafialové světlo.
V důsledku toho se teoretici snažili porozumět různým pozorovaným vlastnostem a vytvořit ucelený model, který je všechny vysvětlí. Pro svůj model Dr. Dai a její kolegové kombinovali prvky z obecné relativity, magnetického pole, záření a hydrodynamiky plynu. Tým se také spoléhal na nejmodernější výpočetní nástroje a některé nedávno získané velké počítačové klastry financované Nadací Villum pro Jens Hjorth (vedoucí kosmetického centra DARK), Americkou národní vědeckou nadací a NASA.
Použitím modelu, který vyústil, tým dospěl k závěru, že za pozorovací rozdíly odpovídá pozorovací úhel pozorovatele. V podstatě jsou různé galaxie orientovány náhodně s ohledem na pozorovatele na Zemi, kteří vidí různé aspekty TDE v závislosti na jejich orientaci. Jak vysvětlil Ramirez-Ruiz:
"Je to, jako by existoval závoj, který pokrývá část zvířete." Z některých úhlů vidíme odkryté zvíře, ale z jiných úhlů vidíme zakryté zvíře. Šelma je stejná, ale naše vnímání je jiné. “
V nadcházejících letech se očekává, že řada plánovaných průzkumných projektů poskytne mnohem více údajů o TDE, což pomůže rozšířit oblast výzkumu těchto jevů. Patří sem přechodný průzkum Young Supernova Experiment (YSE), který povede Kosmologické centrum DARK v institutu Niels Bohr a UC Santa Cruz, a velké dalekohledy Synoptic Survey Telescopes (LSST) stavěné v Chile.
Podle Dr. Dai tento nový model ukazuje, co mohou astronomové očekávat, když uvidí TDE z různých úhlů, a umožní jim přizpůsobit různé události do souvislého rámce. "Za několik let budeme pozorovat stovky až tisíce příhod narušení přílivu," řekla. "To nám dá spoustu" laboratoří "k testování našeho modelu a jeho použití k porozumění více o černých dírách."
Toto lepší pochopení toho, jak černé díry občas konzumují hvězdy, poskytne také další testy pro obecnou relativitu, výzkum gravitačních vln a pomůže astronomům dozvědět se více o vývoji galaxií.
