Mūsu galaktikas centrā atrodas supermasīvs melnais caurums (SMBH), kas pazīstams kā Strēlnieks A. Balstoties uz notiekošajiem novērojumiem, astronomi ir noteikuši, ka šī SMBH izmērs ir 44 miljoni km (27,34 miljoni jūdzes) diametrā un tās aptuvenā masa ir 4,31 miljons saules masu. Reizēm zvaigzne klīst pārāk tuvu Sag A un tiek sadalīta vardarbīgā procesā, kas pazīstams kā plūdmaiņas traucējumu notikums (TDE).
Šie notikumi izraisa spilgtu radiācijas signālu izstarošanu, kas astronomiem ļauj uzzināt, ka zvaigzne ir patērēta. Diemžēl gadu desmitiem astronomi nav spējuši atšķirt šos notikumus no citām galaktikas parādībām. Bet, pateicoties jaunam starptautiskas astrofiziķu komandas pētījumam, astronomiem tagad ir vienots modelis, kas izskaidro nesenos novērojumus par šiem ekstremālajiem notikumiem.
Pētījums - kas nesen parādījās Astrofizisko žurnālu vēstules ar nosaukumu “Vienots paisuma un plūdmaiņu traucējumu notikumu modelis” - vadīja Nelsas Bohas institūta Tumšās kosmoloģijas centra fiziķe Dr Jane Lixin Dai. Viņai pievienojās locekļi no Merilendas Universitātes Apvienotā kosmosa zinātnes institūta un Kalifornijas Universitātes Santa Krusas (UCSC).
Kā Enrico Ramirez-Ruiz - UC Santa Cruz astronomijas un astrofizikas katedras profesors un katedras priekšsēdētājs, Nīderlandes Bohra profesors Kopenhāgenas Universitātē un līdzautors uz papīra - UCSC preses paziņojumā paskaidroja:
"Tikai aptuveni pēdējās desmit gadu laikā mēs esam spējuši atšķirt TDE no citām galaktiskām parādībām, un jaunais modelis mums nodrošinās pamata sistēmu šo reto notikumu izpratnei."
Lielākajā daļā galaktiku SMBH aktīvi neizmanto materiālu un tāpēc neizstaro gaismu, kas tos atšķir no galaktikām, kurās ir aktīvie galaktiskie kodoli (AGN). Tāpēc plūdmaiņu pārtraukšanas gadījumi ir reti, tipiskā galaktikā tie notiek tikai reizi 10 000 gados. Tomēr, ja zvaigzne tiek saplēsta, tā rezultātā tiek izlaists intensīvs starojuma daudzums. Kā paskaidroja Dr. Dai:
“Interesanti redzēt, kā materiāli nonāk ekstrēmos apstākļos melnajā caurumā. Tā kā melnais caurums ēd zvaigžņu gāzi, tiek izstarots milzīgs daudzums starojuma. Apstarojums ir tas, ko mēs varam novērot, un, izmantojot to, mēs varam saprast fiziku un aprēķināt melnā cauruma īpašības. Tas padara ārkārtīgi interesantu doties medībās paisuma un plūdmaiņas traucējumiem. ”
Pēdējos gados, izmantojot plaša lauka optiskos un UV pārejas apsekojumus, kā arī rentgena teleskopus, ir atklāti daži desmiti paisuma un plūdmaiņu traucējumu gadījumu (TDE) kandidāti. Lai gan tiek sagaidīts, ka visu TDE fizika būs vienāda, astronomi ir atzīmējuši, ka šķiet, ka pastāv dažas atšķirīgas TDE klases. Kaut arī daži izstaro galvenokārt rentgena starus, citi izstaro galvenokārt redzamu un ultravioleto gaismu.
Tā rezultātā teorētiķi ir centušies izprast novērotās daudzveidīgās īpašības un izveidot saskaņotu modeli, kas tos visus varētu izskaidrot. Sava modeļa labad doktore Dai un viņas kolēģi apvienoja elementus no vispārējās relativitātes, magnētiskajiem laukiem, starojuma un gāzes hidrodinamikas. Komanda paļāvās arī uz modernākajiem skaitļošanas rīkiem un dažiem nesen iegūtajiem lieliem datoru klasteriem, kurus finansēja Villum fonds Jensam Hjortam (DARK kosmoloģijas centra vadītājs), ASV Nacionālajam zinātnes fondam un NASA.
Izmantojot iegūto modeli, komanda secināja, ka novērošanas atšķirības rada novērotāja skata leņķis. Būtībā dažādas galaktikas ir orientētas nejaušā secībā attiecībā uz novērotājiem uz Zemes, kuri redz dažādus TDE aspektus atkarībā no to orientācijas. Kā paskaidroja Ramirez-Ruiz:
“Tas ir tāpat kā tur ir plīvurs, kas pārklāj daļu zvēra. No dažiem leņķiem mēs redzam pakļautu zvēru, bet no citiem leņķiem mēs redzam pārklātu zvēru. Zvērs ir tas pats, bet mūsu uztvere ir atšķirīga. ”
Paredzams, ka nākamajos gados no vairākiem plānotajiem apsekojuma projektiem tiks sniegts daudz vairāk datu par TDE, kas palīdzēs paplašināt šo parādību izpētes lauku. Tajos ietilpst pārejoša jauniešu supernovas eksperimenta (YSE) aptauja, kuru vadīs NARK Bora institūta DARK kosmoloģijas centrs un UC Santa Cruz, un Čīlē būvējamie lielie sinoptiķu aptaujas teleskopi (LSST).
Pēc Dr Dai teiktā, šis jaunais modelis parāda, ko astronomi var sagaidīt, aplūkojot TDE no dažādiem leņķiem, un ļaus viņiem dažādus notikumus iekļaut saskaņotā ietvarā. "Dažos gados mēs novērosim simtiem līdz tūkstošiem plūdmaiņu traucējumu gadījumus," viņa sacīja. "Tas mums ļaus daudz" laboratoriju "pārbaudīt mūsu modeli un izmantot to, lai vairāk saprastu par melnajiem caurumiem."
Šī uzlabotā izpratne par to, kā melnie caurumi laiku pa laikam patērē zvaigznes, nodrošinās arī papildu testus vispārējai relativitātei, gravitācijas viļņu izpētei un palīdzēs astronomiem uzzināt vairāk par galaktiku evolūciju.
