Astronomi Univerziteta Monaš doprineli su napretku u razumevanju dramatične sudbine zvezda koje lutaju preblizu supermasivnih crnih rupa u centrima galaksija.
Kroz inovativne simulacije, međunarodni istraživački tim, predvođen profesorom Danijelom Prajsom i bivšim studentom Dejvidom Liptaijem sa Fakulteta za fiziku i astronomiju, uhvatio je složen proces kako se ove zvezde cepaju i troše crnim rupama, pružajući nove uvide u misteriozno optičke i UV emisije uočene tokom ovih katastrofalnih događaja.
„Ovo je prva samodosledna simulacija zvezde koja je poremećena supermasivnom crnom rupom, praćena evolucijom nastalih ostataka tokom godine“, rekao je profesor Prajs.
„Naše simulacije pružaju novu perspektivu na poslednje trenutke zvezda u blizini supermasivnih crnih rupa“, rekao je on.
„Shvatanjem pune evolucije krhotina, možemo pokušati da povežemo simulacije sa sve većim brojem posmatranih događaja uništavanja zvezda identifikovanih teleskopskim pregledima“
Studija, objavljena u The Astrophisical Journal Letters, predstavlja značajan korak napred u astrofizici, otvarajući nove puteve za istraživanje ponašanja materije u ekstremnim gravitacionim poljima i životnih ciklusa zvezda i crnih rupa.
Kada zvezda prođe previše blizu supermasivne crne rupe, intenzivne gravitacione sile je rastavljaju u procesu poznatom kao događaj plime i oseke (TDE). Krhotine sa zvezde formiraju potok koji na kraju hrani crnu rupu. Krhotine sa zvezde formiraju vrtložni disk oko crne rupe, koji emituje intenzivno zračenje kroz elektromagnetni spektar. Međutim, mnogi aspekti TDE-a ostaju slabo shvaćeni.
Nove simulacije pokazuju da ovaj krhotine formiraju asimetrični mehur oko crne rupe, ponovo obrađujući energiju i proizvodeći uočene svetlosne krive sa nižim temperaturama, slabijim osvetljenjem i brzinama gasa od 10.000-20.000 km/s.
„Studija pomaže da se objasni nekoliko zbunjujućih svojstava posmatranih TDE“, rekao je profesor Price. „Dobra analogija je ljudsko telo: kada ručamo, naša telesna temperatura se ne menja mnogo. To je zato što energiju iz ručka ponovo obrađujemo u infracrvene talasne dužine.“
„TDE je sličan, uglavnom ne vidimo da želudac crne rupe jede gas, jer je ugušen materijalom koji ponovo emituje na optičkim talasnim dužinama. Naše simulacije pokazuju kako se ovo gušenje dešava.“
Druge misterije objašnjene novim simulacijama uključuju:
Istraživački tim je koristio napredni hidrodinamički kod izglađenih čestica Phantom, koji je uključio opšte relativističke efekte da bi precizno simulirao dinamiku zvezde i krhotina. Ovaj nivo detalja je ključan za hvatanje složenih interakcija i procesa rasipanja energije koji se dešavaju tokom i nakon prekida zvezde.
„Nalazi potvrđuju teorijsko postojanje Edingtonovih omotača, koji deluju kao sloj za ponovnu obradu emitovane energije, objašnjavajući optičku i ultraljubičastu emisiju uočenu tokom TDE-a“, rekao je profesor Prajs.
„Ovaj model takođe nudi potencijalno objašnjenje za uočene razlike u rendgenskim i optičkim svetlosnim krivuljama od ovih događaja, sugerišući da različiti uglovi gledanja mogu biti razlog za ove razlike.“
