Când o stea se apropie prea mult de orizontul de evenimente al unei găuri negre supermasive, valuri puternice de maree
1 martie 2021 în timpul automatizăriiCercetătorii de la Zwicky Transient Facility au detectat pentru prima dată evenimentul de perturbare a mareelor AT2021ehb. Sursa sa a fost o gaură neagră supermasivă din centrul unei galaxii situată la doar 250 de milioane de ani lumină de Pământ. Astrofizicienii au început să observe aproape chiar de la începutul distrugerii, când încă nu a atins apogeul, și au studiat acest eveniment timp de mai bine de un an.
Ce sa întâmplat?
De la descoperirea AT2021ehb, mai multetelescoapele au observat ce se întâmplă atunci când o stea se apropie prea mult de gaura sa neagră. Acest eveniment de perturbare a mareelor a avut loc într-o galaxie cu o gaură neagră centrală de aproximativ 10 milioane de ori masa Soarelui.
Un sistem situat la doar 250 de milioane de luminăani de Pământ, a devenit al cincilea cel mai îndepărtat exemplu cunoscut de distrugere a unei stele de către o gaură neagră supermasivă. Dar, spre deosebire de evenimentele mai recente, AT2021ehb a fost descoperit destul de devreme și a fost studiat pentru prima dată simultan în raze X, ultraviolete, optice și radio.
Cum se întâmplă întreruperea mareelor?
Când o stea se apropie prea mult de negrugaura, gravitația puternică întinde steaua până devine un râu lung de gaz fierbinte. Fluxul de gaz se învârte în jurul găurii negre, iar particulele acesteia se ciocnesc unele de altele.
Se crede că ciocnirea gazului creează șocunde și fluxuri de gaz spre exterior care generează radiații atât în lumina vizibilă, cât și în alte game de lungimi de undă (radiații ultraviolete și raze X).
Pe măsură ce evenimentul de perturbare a mareelor progreseazămaterialul începe să se așeze într-un disc care orbitează în jurul găurii negre, ca apa care se învârte printr-o canalizare, frecarea generând raze X cu energie scăzută. În cazul AT2021ehb, toată această serie de evenimente de la începutul spaghetificării stelei până la formarea discului s-a produs în doar 100 de zile.
Ce au învățat astrofizicienii?
La aproximativ 300 de zile de la evenimentperturbarea mareelor a fost identificată pentru prima dată, astrofizicienii au început să folosească satelitul NASA NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array) pentru a observa gaura neagră. Acesta este cel mai sensibil telescop spațial la raze X.
Satelitul descoperă norul corona în jurul găurii negreplasmă fierbinte rămasă de la stea. Acest lucru a fost extrem de neobișnuit, deoarece formarea unei coroane este de obicei însoțită de ejecții de jeturi sau jeturi relativiste - fluxuri de plasmă care scapă din centrul unei găuri negre. Cu toate acestea, nu existau avioane în AT2021ehb.
Autorii studiului au publicat acest lucruSăptămâna din Astrophysical Journal notează că coroanele emit raze X cu energie mai mare decât orice altă parte a unei găuri negre, dar astrofizicienii încă nu știu de unde provine plasma sau exact cum devine atât de fierbinte.
Nu am mai văzut niciodată un asemenea eveniment de mareedistrugere cu raze X de genul acesta, fără prezența unui jet, și asta este cu adevărat impresionant, deoarece înseamnă că putem separa potențial ceea ce cauzează jeturi și ce cauzează coroana.
Yuhan Yao, student absolvent la Caltech Pasadena și autorul principal al studiului
Cercetătorii notează că observațiile actualesugerează că formarea coroanei unei găuri negre „are legătură cu câmpurile magnetice”. Ei speră că observațiile viitoare vor ajuta la explicarea fizicii acestui proces.
Ce este interesant despre perturbarea mareelor?
Cele mai multe găuri negre supermasive sunt înconjurate degaz fierbinte care s-a acumulat de-a lungul a mii și milioane de ani. Este extrem de dificil să studiezi aceste procese. Evenimentele de perturbare a mareelor apar în apropierea găurilor negre, dar durează doar câteva săptămâni sau luni. În același timp, sunt mult mai strălucitoare decât particulele individuale de praf și gaz care formează un disc lângă o gaură neagră.
Luminozitatea și durata scurtă a evenimentelorperturbarea mareelor îi ajută pe astrofizicieni să învețe într-o perioadă limitată de timp cum gravitația unei găuri negre controlează particulele de materie, ce sunt găurile negre și ce fizică lucrează la orizontul evenimentelor.
Perturbarea mareelor este un fel de laborator spațial. Ele sunt fereastra noastră în timp real către gaura neagră masivă care pândește în centrul galaxiei.
Suvi Gezari, astronom la Institutul de Știință al Telescopului Spațial din Baltimore și coautor al studiului
Citeste mai mult:
Einstein greșește din nou și principala sa teorie a fost rescrisă: cum schimbă lumea
Video de testare publicat cu prima elice din lume cu 11 pale
S-a dovedit cât de veche este apa pe care o bem astăzi
Pe copertă: Ilustrație artistică a evenimentului de perturbare a mareelor AT2021ehb. Imagine: NASA/JPL-Caltech