A galaxisunk középpontjában egy Supermassive Black Hole (SMBH) található, amelyet Nyilas A néven ismert. A folyamatos megfigyelések alapján a csillagászok megállapították, hogy ez az SMBH átmérője 44 millió km (27,34 millió mérföld), és becsült tömege 4,31 millió napenergia. Időnként egy csillag túl közel vándorol a Sag A-hoz, és szétrombolódik egy erőszakos folyamat során, amelyet árapály-zavaró eseménynek (TDE) hívnak.
Ezek az események a sugárzás fényes fáklyáinak kibocsátását okozzák, ami tudatta a csillagászoknak, hogy egy csillagot elfogyasztottak. Sajnos évtizedek óta a csillagászok nem tudják megkülönböztetni ezeket az eseményeket a többi galaktikus jelenségtől. De az asztrofizikusok nemzetközi csapata által készített új tanulmánynak köszönhetően a csillagászoknak most már egységes modelljük van, amely elmagyarázza e szélsőséges események közelmúltbeli megfigyeléseit.
A tanulmány - amely a közelmúltban jelent meg a Asztrofizikai folyóiratok „Az egységes modell az árapály-rendellenesség eseményeire” cím alatt - Dr. Jane Lixin Dai, a Niels Bohr Intézet Sötét Kozmológiai Központjának fizikusa vezette. Csatlakoztak a Marylandi Egyetem Közös Űrtudományi Intézetének és a Kaliforniai Egyetem Santa Cruzának (UCSC) tagjai.
Enrico Ramirez-Ruiz - az UC Santa Cruz csillagászati és asztrofizikai professzora és tanszéke, a koppenhágai egyetem Niels Bohr professzora és a cikkben szereplõ társszerzõ - egy UCSC sajtóközleményében magyarázta:
"Csak az elmúlt évtizedben sikerült megkülönböztetnünk a TDE-ket a többi galaktikus jelenségtől, és az új modell biztosítja számunkra az alapvető keretet ezen ritka események megértéséhez."
A legtöbb galaxisban az SMBH-k semmilyen anyagot nem fogyasztanak, és ezért nem bocsátanak ki fényt, ami megkülönbözteti őket az aktív galaktikus atomokkal (AGN) rendelkező galaxisoktól. Az árapály-zavarok tehát ritkák, csak egy tipikus galaxisban évente 10 000 évente fordulnak elő. Amikor egy csillag szétesik, az intenzív mennyiségű sugárzást bocsát ki. Ahogy Dr. Dai kifejtette:
Érdekes látni, hogy az anyagok hogyan jutnak be a fekete lyukba ilyen szélsőséges körülmények között. Mivel a fekete lyuk a csillaggázt fogyasztja, hatalmas mennyiségű sugárzás bocsát ki. A sugárzást megfigyelhetjük, és felhasználásával megértjük a fizikát és kiszámolhatjuk a fekete lyuk tulajdonságait. Ez rendkívül érdekes az árapály-zavar események vadászatáért. ”
Az elmúlt években néhány tucat jelölést észleltek az árapály-zavarok (TDE) számára széles látószögű optikai és UV-átmeneti felmérések, valamint röntgen-távcsövek segítségével. Noha a fizika várhatóan megegyezik az összes TDE-vel, a csillagászok megjegyezték, hogy néhány különálló TDE-osztály létezik. Míg egyesek többnyire röntgen-sugárzást bocsátanak ki, mások többnyire látható és ultraibolya fényt bocsátanak ki.
Ennek eredményeként a teoretikusok küzdenek a megfigyelt különféle tulajdonságok megértéséért és egy koherens modell létrehozásáért, amely mindent megmagyarázhat. Modellük érdekében Dr. Dai és munkatársai az általános relativitáselmélet, a mágneses terek, a sugárzás és a gáz hidrodinamika elemeit egyesítették. A csapat a legmodernebb számítási eszközökre és néhány, a közelmúltban megszerzett nagyméretű számítógépes klaszterre támaszkodott, amelyeket a Villum Alapítvány finanszírozott Jens Hjorth számára (a DARK Kozmológiai Központ vezetője), az USA Nemzeti Tudományos Alapítványának és a NASA-nak.
A kapott modell felhasználásával a csoport arra a következtetésre jutott, hogy a megfigyelő látószöge adja meg a megfigyelés különbségeit. Alapvetően a különböző galaxisok véletlenszerűen vannak orientálva a Földön lévő megfigyelőkhöz, akik a TDE-k különböző aspektusait látják tájolástól függően. Ahogy Ramirez-Ruiz kifejtette:
„Olyan, mintha egy fátyol fedi le a vadállatok egy részét. Néhány szögből kitett állatot látunk, más látószögből pedig fedett állatot látunk. A fenevad ugyanaz, de felfogásunk más. ”
Az elkövetkező években számos tervezett felmérési projekt várhatóan sokkal több adatot szolgáltat a TDE-kről, ami elősegíti az ezen jelenségek kutatási területének kibővítését. Ide tartozik a Young Supernova Experiment (YSE) átmeneti felmérése, amelyet a Niels Bohr Intézet DARK kozmológiai központja és az UC Santa Cruz vezet, valamint a chilei építés alatt álló nagy szinoptikus felmérésű távcsövek (LSST).
Dr. Dai szerint ez az új modell megmutatja, mit várhatnak a csillagászok, amikor a TDE-ket eltérő szögből nézik, és lehetővé teszik számukra, hogy a különböző eseményeket koherens keretbe illesszék. "Néhány év alatt százezer-ezer árapály-zavar eseményt fogunk megfigyelni" - mondta. "Ez sok„ laboratóriumot ”eredményez nekünk, hogy teszteljük a modellünket, és jobban megértsük a fekete lyukakról."
Ez a jobb megértés arról, hogy a fekete lyukak időnként hogyan használják a csillagokat, további teszteket nyújt az általános relativitáselmélethez, a gravitációs hullámok kutatásához és segít az csillagászoknak, hogy többet megismerjenek a galaxisok fejlődéséről.
