Joaca cu găuri negre este o afacere riscantă, în special pentru o stea care nu este suficient de ghinionistă să orbiteze una. Mai întâi steaua va fi întinsă de formă și apoi va fi aplatizată ca o clătită. Această acțiune va comprima steaua generatoare de explozii nucleare interne violente, iar undele de șoc se vor ondula în întreaga plasmă stelară chinuită. Aceasta dă naștere unui nou tip de izbucnire de raze X, dezvăluind puterea pură pe care o are o rază mareală a găurii negre asupra fratelui binar mai mic. Pare dureros ...
Este intrigant să încerci să înțelegi dinamica din apropierea unei găuri negre super-masive, mai ales atunci când o stea se apropie prea mult. Observații recente ale unei galaxii îndepărtate sugerează că materialul extras dintr-o stea din apropierea centrului unui nucleu galactic a provocat o puternică flacără de raze X care a răsunat din torul molecular din jur. Gazul stelar înfundat a fost aspirat în discul de acumulare a găurii negre, generând o cantitate imensă de energie ca flacăra. Dacă steaua a rămas sau nu intactă pe durata spiralei morții sale în gaura neagră supermasivă, nu se știe, dar oamenii de știință au lucrat la un nou model de stea orbitând o gaură neagră care cântărește câteva milioane de mase solare (presupunând steaua o poate ține împreună pentru acea lung).
Matthieu Brassart și Jean-Pierre Luminet de la Observatoire de Paris-Meudon, Franța, studiază efectele razei mareei asupra unei stele care orbitează aproape de o gaură neagră super-masivă. Raza mareală a unei găuri negre supermasive este distanța la care gravitația va avea o atracție mult mai mare pe marginea de frunte a stelei decât marginea următoare. Acest gradient gravitațional masiv face ca steaua să fie întinsă dincolo de recunoaștere. Ceea ce se întâmplă în continuare este puțin ciudat. În câteva ore, steaua se va învârti în jurul găurii negre, prin raza mareei, și spre celălalt capăt. Dar, potrivit oamenilor de știință francezi, steaua care iese nu este aceeași cu steaua care a intrat. Deformația stelei este descrisă în diagrama însoțitoare și detaliată mai jos:
- (a) - (d): Forțele de maree sunt slabe, iar steaua rămâne practic sferică.
- (e) - (g): Steaua cade în raza mareei. Acesta este punctul în care este destinat să fie distrus. Suferă modificări ale formei sale, mai întâi „în formă de trabuc”, apoi se strecoară pe măsură ce forțele de maree aplatizează steaua în planul orbital la forma unei clătite. În această „fază de strivire” au fost realizate simulări hidrodinamice detaliate ale dinamicii undelor de șoc.
- (h): După ce se învârtește în jurul punctului apropiat cel mai apropiat pe orbita sa (perihelio), steaua răspunde, părăsind raza mareei și începe să se extindă. Lăsând gaura neagră departe în urmă, steaua se desparte în nori de gaz.
Pe măsură ce steaua este târâtă în jurul găurii negre din „faza de zdrobire”, se crede că presiunile vor fi atât de mari pe steaua deformată, încât se vor produce reacții nucleare intense pe tot parcursul, încălzindu-se în acest proces. Această cercetare sugerează, de asemenea, valuri puternice de șoc vor călători prin plasma fierbinte. Undele de șoc ar fi suficient de puternice pentru a produce o scurtă (<0,1 secundă) explozie de căldură (> 10)9 Kelvin) propagându-se de la miezul stelei la suprafața sa deformată, putând emite o puternică flacără de raze X sau o rafală de raze gamma. Datorită acestei încălziri intense, se pare că cea mai mare parte a materialului stelar va scăpa de găurile negre de atracție gravitațională, dar steaua nu va mai fi niciodată aceeași. Acesta va fi transformat în nori vaste de gaz turbulent.
Această situație nu ar fi prea greu de imaginat atunci când avem în vedere volumul stelar dens din nucleele galactici. De fapt, Brassart și Luminet au estimat că pot exista 0,00001 evenimente pe galaxie și, deși acest lucru poate părea scăzut, viitoarele observatorii precum Marele Sinoptic Survey Telescope (LSST) pot detecta aceste explozii, posibil mai multe pe an, deoarece Universul este transparent. la radiații X și emisiile de raze gamma.
Sursa: Science Daily
