На что похоже поглощение звезды чёрной дырой

События приливного разрушения

В центре каждой большой галактики есть сверхмассивная чёрная дыра, масса которой в миллионы и миллиарды раз больше, чем у нашего родного Солнца. Однако такие массивные объекты очень тяжело наблюдать, поскольку они не испускают света или ещё какое излучение. Чёрную дыру можно заметить косвенно, когда некоторое вещество начинает устремляться внутрь неё под действием сильного поля тяготения. В редких случаях звезда проходит совсем близко от сверхмассивной чёрной дыры, гравитационное воздействие которой разрывает звезду на части. О редкости такого явления говорит тот факт, что оно возникает примерно один раз за каждый 10000 лет для одной галактики. А такое фатальное происшествие для звезды называют событием приливного разрушения.

Когда такое приливное воздействие происходит, чёрная дыра некоторое время остаётся как бы «перекормленной» звёздными обломками.

«Интересно наблюдать, как материя устремляется в чёрную дыру при таких экстремальных условиях. По мере того, как она начинает поглощать звёздное вещество, испускается огромное количество излучения, и именно его мы можем наблюдать и анализировать, чтобы понять физику этих процессов и вычислить свойства чёрной дыры. Поэтому нам чрезвычайно интересно заниматься поисками таких событий приливных разрушений», — Джейн Дай, руководитель исследований.

На этом изображении мы видим поперечное сечение того, что происходит, когда вещество от разрушенной звезды поглощается чёрной дырок. Формируется аккреционный диск, в котором скапливается больше вещества, чем может поглотить чёрная дыра. Материя разогревается и испускает огромное количество света и другого излучения, наблюдаемого с Земли (двойная стрелка). Компьютерная модель доктора Джейн Дай принимает во внимание различия между углами обзора объектов с Земли и позволяет категорировать изменения в наблюдениях правильно. Это означает, что мы можем изучить свойства чёрной дыры и узнать о небесном теле, которые иначе мы не были бы в состоянии видеть. Источник: Университет Копенгагена

Унификация модели

Исследователи ожидают, что все события разрушения от приливных сил должны демонстрировать одни и те же физические механизмы, приводящие к их возникновению. Но наблюдаемые свойства этих событий демонстрируют большое разнообразие: в некоторых случаях спускается, главным образом, рентгеновское излучение, в то время как в других в основе лежит излучение в видимом и ультрафиолетовом диапазоне. Именно понимание этого разнообразия в настоящее время имеет самый высокий приоритет для учёных. Они полагают, что после этого они смогут собрать воедино другие части проблемы. В компьютерной модели можно достоверно варьировать лишь один параметр — угол обзора наблюдателя, именно он и устанавливает степень различия. Все космические объекты астрономы наблюдают с Земли, но галактики сориентированы во всей вселенной случайном образом.

«Это походит на исследование предмета, находящегося за завесой. С одного угла мы видим предмет полностью, а с другого лишь часть, не скрытая завесой. Предмет всегда будет одним и тем же, но наше восприятие его всегда будет разным», — профессор Энрико Рамирес-Руис, соавтор исследования.

Доктор Дей и её коллеги разработали модель, объединяющую в себе элементы из Общей теории относительности, теории магнитного поля, излучения и поведения газовой среды. Благодаря этой работе у исследователей появилась возможность понимать, что можно ожидать от событий приливного разрушения, происходящих при различных углах обзора для наблюдателя с Земли. Также эта модель позволит объединять различные события в последовательную связанную структуру.

«Через несколько лет мы сможем наблюдать от сотни до тысячи событий приливного разрушения. Это даст нам много новых космических «лабораторий», пригодных для проверки нашей модели, и использовать её, чтобы больше понять о чёрных дырах».

Сотрудничество и перспективы

Эта работа стала возможной благодаря сотрудничеству между доктором Джейн Дай из Центра изучения тёмной материи и тёмной энергии (DARK Cosmology Centre) в Институте Нильса Бора (NBI), профессором Энрико Рамиресом-Руисом из NBI и Калифорнийского университета в Санта-Крузе (UCSC), а также исследователями из Университета Мэриленда. Для проведения расчётов в работе использовались самые современные вычислительные аппараты.

Учёные называют свою работу прорывом и говорят о новых перспективах этой быстрорастущей области исследований.

«Только в течение последних десяти лет мы стали в состоянии отличать события приливного разрушения от других галактических явлений, а модель доктора Дай станет для нас прочным основанием для понимания этих редких явлений».

В ближайшие годы обзор, направленный на изучение молодых сверхновых, под названием Young Supernova Experiment и возглавляемый DARK и UCSC, вместе с другими телескопами, такими как Large Synoptic Survey Telescopes, строящимися в Чили, предоставит нам доступ к намного большему количеству данных и поможет значительно расширить эту область исследований.

По информации университета Копенгагена.

0

Автор публикации

не в сети 9 месяцев

Максим Коваленко

1
Комментарии: 0Публикации: 232Регистрация: 22-03-2018

Читайте также:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Генерация пароля