248
Астрономи створили перші у своєму роді моделювання процесу поглинання зірки надмасивною чорною дірою. Це найдокладніші моделі події приливного руйнування.
Гігантські надмасивні чорні діри в центрах галактик час від часу пожирають прилеглі зірки. Під час цього процесу зірка розтягується в лінію, схожу на спагеті, (це називається спагеттифікацією) і розривається на частини. Цей процес називається подія приливного руйнування. У новому дослідженні, опублікованому в The Astrophysical Journal Letters, астрономи створили перші у своєму роді моделювання того, як чорна діра пожирає зірку протягом року, пише ScienceAlert.
Ще у 1980-х роках минулого століття астрономи вперше представили теорію про те, що є події приливного руйнування. Згідно з теорією, половина розірваної на частини зірки має перетворитися на обертовий диск із матерії, що світиться, навколо чорної діри — аккреційний диск. Цей диск повинен мати таку високу температуру, що випускатиме величезну кількість рентгенівського випромінювання.
Але астрономи здивувалися, коли набагато пізніше виявили, що під час подій приливного руйнування диски випускають здебільшого світло в оптичному діапазоні, а не в рентгенівському. Водночас, температура матерії, що падає в чорну діру, становила лише 10 000 за Цельсієм, а не очікувані від гарячого газу навколо надмасивної чорної діри мільйони градусів.
Також вчені здивувалися, коли дізналися, що розмір матерії, що світиться навколо чорної діри, в кілька разів більший за Сонячну систему і швидко розширюється від чорної діри зі швидкістю в кілька відсотків від швидкості світла. З огляду на те, що навіть чорна діра, яка має масу в 1 млн разів більшу, ніж у Сонця, лише трохи більша за нашу зірку, величезний розмір матеріалу, що світиться, отриманий у результаті спостережень, став повною несподіванкою для астрономів.
Астрофізики припускали, що чорна діра якось має бути здавлена матерією під час події приливного руйнування, і це могло б пояснити відсутність рентгенівського випромінювання. Але досі ніхто не міг показати, як це відбувається насправді.
За словами вчених, надмасивна чорна діра притягує до себе зірку, яка під дією гравітації переживає процес спагеттифікації і розтягується в довгу тонку нитку. Половина речовини розірваної на частини зірки потрапляє ближче до чорної діри, але тільки 1% матерії чорна діра поглинає. Решта викидається в космос.
Автори дослідження кажуть, що створювати моделювання події приливного руйнування складно. Закони гравітації Ньютона не працюють поруч із надмасивною чорною дірою, але якщо використовувати дивні ефекти загальної теорії відносності Ейнштейна, то все вийде. Нові моделювання вчених показують весь процес події приливного руйнування: від його початку до викиду непотрібної чорній дірі матерії.
Під час дослідження вчені виявили, що 1% матерії, яка падає в чорну діру, створює так багато тепла, що воно живить надзвичайно потужний викид матерії. Чорна діра просто не може поглинути так багато, тому решта поступово викидається.
Водночас, моделювання показує, що астрофізики мали рацію щодо здавлювання чорної діри матерією. Моделювання показує, що події приливного руйнування справді мають вигляд зірки розміром із Сонячну систему, що розширюється зі швидкістю в кілька відсотків від швидкості світла, живиться чорною дірою всередині.
