У центрі нашої галактики розташована Супермасивна Чорна Діра (SMBH), відома як Стрілець А. Спираючись на постійні спостереження, астрономи визначили, що цей розмір СМБК має діаметр 44 мільйони км (27,34 мільйона миль) і має приблизну масу 4,31 мільйона сонячних мас. Іноді зірка буде блукати занадто близько до Sag A і буде розірвана в жорстокому процесі, відомому як подія зриву припливу (TDE).
Ці події спричиняють викид яскравих спалахів випромінювання, що повідомляє астрономам про те, що зірка споживається. На жаль, десятиліттями астрономи не змогли відрізнити ці події від інших галактичних явищ. Але завдяки новому дослідженню міжнародної команди астрофізиків астрономи тепер мають єдину модель, яка пояснює останні спостереження за цими екстремальними подіями.
Дослідження - яке нещодавно з'явилося в Листи астрофізичного журналу під назвою "Єдина модель для припливних розладів" - очолила доктор Джейн Ліксін Дай, фізик Центру темної космології Інституту Нільса Бор. До неї приєдналися члени Об'єднаного космічного інституту Мерілендського університету та Каліфорнійського університету Санта-Крус (UCSC).
Як Енріко Рамірес-Руїс - професор і кафедра астрономії та астрофізики в УК Санта-Крус, професор Нільс Бор з Копенгагенського університету та співавтор доповіді - пояснив у прес-релізі UCSC:
"Лише за останнє десятиліття ми змогли відрізнити ТДЕ від інших галактичних явищ, і нова модель дасть нам основні рамки для розуміння цих рідкісних подій".
У більшості галактик SMBH активно не споживають жодного матеріалу і тому не випромінюють світла, що відрізняє їх від галактик, які мають Активні галактичні ядра (АГН). Події розливів припливів є рідкісними, вони трапляються лише раз на кожні 10000 років у типовій галактиці. Однак, коли зірка розривається, це призводить до викиду великої кількості випромінювання. Як пояснив доктор Дай:
«Цікаво подивитися, як матеріали потрапляють у чорну діру в таких екстремальних умовах. Оскільки чорна діра їсть зоряний газ, випромінюється величезна кількість випромінювання. Випромінювання - це те, що ми можемо спостерігати, і за його допомогою ми можемо зрозуміти фізику та обчислити властивості чорної діри. Це робить надзвичайно цікавим полювання на події, пов'язані з порушенням припливів ».
В останні кілька років було виявлено кілька десятків кандидатів на події зривів припливів (ТДЕ) за допомогою широкопольних оптичних та ультрафіолетових досліджень, а також рентгенівських телескопів. Хоча очікується, що фізика буде однаковою для всіх TDE, астрономи відзначають, що існує декілька різних класів TDE. У той час як одні випромінюють переважно рентгенівські промені, інші випромінюють переважно видиме та ультрафіолетове світло.
В результаті теоретики намагаються зрозуміти різноманітні властивості, які спостерігаються, і створити цілісну модель, яка зможе пояснити їх усі. Заради своєї моделі доктор Дай та її колеги поєднували елементи загальної відносності, магнітних полів, випромінювання та гідродинаміки газу. Команда також покладалася на сучасні обчислювальні засоби та деякі нещодавно придбані великі комп'ютерні кластери, що фінансуються Фондом Villum для Йенса Хьорта (керівник Центру космології DARK), Національного наукового фонду США та НАСА.
Використовуючи модель, що виникла, команда зробила висновок, що різниця в спостереженні обумовлює кут огляду спостерігача. По суті, різні галактики орієнтовані випадковим чином щодо спостерігачів на Землі, які бачать різні аспекти ТДЕ залежно від їх орієнтації. Як пояснив Рамірес-Руїс:
«Це ніби є покривало, яке закриває частину звіра. З деяких ракурсів ми бачимо викритого звіра, але з інших ракурсів бачимо прикритого звіра. Звір той самий, але наше сприйняття різне ».
У найближчі роки очікується, що ряд запланованих проектів опитування надасть набагато більше даних про ТДЕ, що допоможе розширити сферу досліджень цього явища. Сюди входить перехідне опитування юного супернового експерименту (YSE), яке проводитиме Центр космології DARK в Інституті Нільса Бора та UC Santa Cruz, та великі телескопи синоптичного обстеження (LSST), що будуються в Чилі.
За словами доктора Дая, ця нова модель показує, що астрономи можуть очікувати, коли вони переглядають ТДЕ з різних ракурсів, і дозволить їм вписати різні події в узгоджені рамки. "Ми будемо спостерігати сотні та тисячі подій, пов'язаних із припливом, за кілька років", - сказала вона. "Це дасть нам багато" лабораторій "для тестування нашої моделі та використання її, щоб зрозуміти більше про чорні діри".
Це покращене розуміння того, як чорні діри періодично споживають зірки, також надасть додаткові випробування на загальну відносність, гравітаційні дослідження хвиль та допоможе астрономам дізнатися більше про еволюцію галактик.
