Грати з чорними дірами - ризикована справа, особливо для зірки, яка не пощастила, щоб орбітувати її. Спочатку зірка буде витягнута з форми, а потім вона буде сплющена, як млинець. Ця дія призведе до стиснення зірки, що генерує бурхливі внутрішні ядерні вибухи, і ударні хвилі будуть пульсувати по всій мучиться зоряній плазмі. Це призводить до появи нового типу рентгенівського вибуху, що виявляє велику силу, яку має припливний радіус чорної діри на менших двійкових побратимах. Звучить болісно ...
Інтригує намагатися зрозуміти динаміку біля надмасивної чорної діри, особливо коли зірка забивається занадто близько. Недавні спостереження далекої галактики свідчать про те, що матеріал, витягнутий зірки поблизу центру галактичного ядра, спричинив потужний рентгенівський спалах, який лунав від навколишнього молекулярного тору. Падаючий зоряний газ всмоктувався в накопичувальний диск чорної діри, генеруючи величезну кількість енергії, як спалах. Чи залишилася зірка недоторканою протягом тривалості своєї спіралі смерті в надмасивну чорну діру, невідомо, але вчені працювали над новою моделлю зірки, що обертається навколо чорної діри, вагою якої є кілька мільйонів сонячних мас (якщо припустити зірка може утримувати її разом що довго).
Маттьо Брассарт і Жан-П'єр Люміне з обсерваторії Пари-Медон, Франція, вивчають вплив радіусу припливу на зірку, що обертається близько до надмасивної чорної діри. Радіус припливу надмасивної чорної діри - це відстань, на якій гравітація матиме набагато більший потяг на передньому краї зірки, ніж наступний край. Цей масивний гравітаційний градієнт призводить до розтягування зірки до невпізнання. Що буде далі - трохи дивно. За лічені години зірка буде гойдатися навколо чорної діри, через радіус припливу і виходити з іншого кінця. Але, на думку французьких вчених, зірка, що виходить, не є такою ж, як зірка, яка ввійшла. Деформація зірки описана в супровідній схемі та детально описана нижче:
- (а) - (г): сили приливу слабкі, а зірка залишається практично сферичною.
- (e) - (g): Зірка падає в радіус припливу. Це пункт, в який судилося знищити. Вона зазнає змін у своїй формі, спочатку "у формі сигари", потім вона стискається, коли сили припливу сплющують зірку в її орбітальній площині до форми млинця. Детальні гідродинамічні моделювання динаміки ударної хвилі були проведені під час цієї "фази дроблення".
- (h): Після розгойдування навколо точки найближчого наближення по своїй орбіті (перигелію) зірка відскокує, залишаючи радіус приливу і починає розширюватися. Залишаючи чорну діру далеко позаду, зірка розпадається на газові хмари.
Коли зірка тягнеться навколо чорної діри у "фазі дроблення", вважається, що тиск на деформовану зірку буде настільки великим, що будуть виникати інтенсивні ядерні реакції, нагріваючи її в процесі. Це дослідження також передбачає, що потужні ударні хвилі будуть подорожувати через гарячу плазму. Ударні хвилі були б досить потужними для отримання короткого (<0,1 секунди) вибуху тепла (> 109 Кельвін), що поширюється від ядра зірки до її деформованої поверхні, можливо, випромінюючи потужний спалах рентгенівських променів або гамма-вибух. Завдяки такому інтенсивному нагріванню, мабуть, більша частина зоряного матеріалу уникне гравітаційного потягу чорних дір, але зірка ніколи більше не буде такою ж. Він перетвориться на величезні хмари бурхливого газу.
Цю ситуацію було б не надто складно уявити при розгляді щільного зоряного об’єму в галактичних ядрах. Насправді, Брассарт і Люмінет підрахували, що може бути 0,00001 подія на одну галактику, і хоча це може здатися низьким, майбутні обсерваторії, такі як Великий синоптичний оглядовий телескоп (LSST), можуть виявити ці вибухи, можливо, кілька на рік, оскільки Всесвіт прозорий до жорстких випромінювань рентгенівських та гамма-випромінювань.
Джерело: Science Daily
