În centrul galaxiei noastre se află un Gura Neagră Supermasivă (SMBH) cunoscut sub numele de Săgetătorul A. Pe baza observațiilor în curs, astronomii au stabilit că acest SMBH măsoară 44 milioane km (27,34 milioane mi) în diametru și are o masă estimată de 4,31 milioane mase solare. Ocazional, o stea se va rătăci prea aproape de Sag A și va fi sfâșiată într-un proces violent cunoscut sub numele de eveniment de întrerupere a mareei (TDE).
Aceste evenimente determină eliberarea unor raze strălucitoare de radiații, care anunță astronomii că o stea a fost consumată. Din păcate, de zeci de ani, astronomii nu au reușit să distingă aceste evenimente de alte fenomene galactice. Dar, datorită unui nou studiu realizat de o echipă internațională de astrofizici, astronomi au acum un model unificat care explică observații recente ale acestor evenimente extreme.
Studiul - apărut recent în Scrisori de jurnal astrofizic sub titlul „Un model unificat pentru evenimentele de tulburare de maree” - a fost condus de Dr. Jane Lixin Dai, fizician la Centrul de Cosmologie Neagră al Institutului Niels Bohr. La ea i s-au alăturat membrii Institutului Comun Spațial-Științific al Universității din Maryland și al Universității din California Santa Cruz (UCSC).
După cum a explicat Enrico Ramirez-Ruiz - profesorul și catedra de astronomie și astrofizică la UC Santa Cruz, profesorul Niels Bohr la Universitatea din Copenhaga și un coautor pe hârtie - într-un comunicat de presă UCSC:
„Numai în ultimul deceniu am reușit să distingem TDE-urile de alte fenomene galactice, iar noul model ne va oferi cadrul de bază pentru înțelegerea acestor evenimente rare.”
În majoritatea galaxiilor, SMBH-urile nu consumă în mod activ niciun material și, prin urmare, nu emit nicio lumină, ceea ce le diferențiază de galaxiile care au nuclei galactici activi (AGN). Prin urmare, evenimentele de întrerupere a mareei sunt rare, care apar o dată la aproximativ 10.000 de ani într-o galaxie tipică. Cu toate acestea, atunci când o stea se desparte, aceasta are ca rezultat eliberarea unei cantități intense de radiații. După cum a explicat Dr. Dai:
„Este interesant să vedem cum materialele își croiesc drum în gaura neagră în condiții atât de extreme. Deoarece gaura neagră mănâncă gazul stelar, o mare cantitate de radiații este emisă. Radiația este ceea ce putem observa, iar folosind-o putem înțelege fizica și calcula proprietățile găurii negre. Acest lucru face extrem de interesant să mergi la vânătoare pentru evenimente de întrerupere a mareei. "
În ultimii ani, câteva zeci de candidați pentru evenimente de întrerupere a mareei (TDE) au fost detectați folosind sondaje optice și UV tranzitorii pe câmp larg, precum și telescoape cu raze X. În timp ce fizica este de așteptat să fie aceeași pentru toate TDE-urile, astronomii au observat că există câteva clase distincte de TDE. În timp ce unii emit în mare parte raze X, alții emit în mare parte lumină vizibilă și ultravioletă.
Drept urmare, teoreticienii s-au străduit să înțeleagă diversele proprietăți observate și să creeze un model coerent care să le poată explica pe toate. De dragul modelului lor, Dr. Dai și colegii ei au combinat elemente din relativitate generală, câmpuri magnetice, radiații și hidrodinamică cu gaz. Echipa s-a bazat, de asemenea, pe instrumente de calcul de ultimă generație și câteva clustere de calcule mari, recent achiziționate, finanțate de Fundația Villum pentru Jens Hjorth (șeful Centrului de Cosmologie DARK), Fundația Națională a Științei din SUA și NASA.
Folosind modelul care a rezultat, echipa a concluzionat că unghiul de vizualizare al observatorului este cel care ține cont de diferențele de observare. În esență, diferite galaxii sunt orientate aleatoriu în ceea ce privește observatorii de pe Pământ, care văd diferite aspecte ale TDE în funcție de orientarea lor. După cum a explicat Ramirez-Ruiz:
„Este ca și cum ar exista un văl care acoperă o parte a fiarei. Din unele unghiuri vedem o fiară expusă, dar din alte unghiuri vedem o fiară acoperită. Fiara este aceeași, dar percepțiile noastre sunt diferite. "
În anii următori, se preconizează că o serie de proiecte de sondaje planificate vor furniza date mult mai multe despre TDE, ceea ce va ajuta la extinderea domeniului de cercetare în aceste fenomene. Printre acestea se numără sondajul tranzitoriu Young Supernova Experiment (YSE), care va fi condus de Centrul de Cosmologie DARK de la Institutul Niels Bohr și UC Santa Cruz, și Telescopii de Sondaj Mare Sinoptic (LSST) fiind construite în Chile.
Potrivit Dr. Dai, acest nou model arată ceea ce astronologii se pot aștepta să vadă când vizualizează TDE-uri din diferite unghiuri și le va permite să încadreze diferite evenimente într-un cadru coerent. „Vom observa sute până la mii de evenimente de întrerupere a mareei în câțiva ani”, a spus ea. „Acest lucru ne va oferi o mulțime de„ laboratoare ”care să ne testeze modelul și să-l folosim pentru a înțelege mai multe despre găurile negre.”
Această înțelegere îmbunătățită a modului în care găurile negre consumă ocazional stele va oferi, de asemenea, teste suplimentare pentru relativitatea generală, cercetarea undelor gravitaționale și îi va ajuta pe astronomi să afle mai multe despre evoluția galaxiilor.
