U središtu naše galaksije nalazi se Supermasivna crna rupa (SMBH) poznata kao Strijelac A. Na temelju tekućih promatranja, astronomi su utvrdili da ta SMBH mjeri 44 milijuna km (27,34 milijuna milja) u promjeru i ima procijenjenu masu od 4,31 milijuna solarnih masa. Povremeno će se zvijezda šetati preblizu Sagu A i biti rastrgana u nasilnom procesu poznatom kao događaj poremećaja plimne oseke (TDE).
Ovi događaji uzrokuju puštanje sjajnih zračenja, što astronomima daje do znanja da se pojela zvijezda. Nažalost, desetljećima astronomi nisu u stanju razlikovati te događaje od ostalih galaktičkih pojava. Ali zahvaljujući novoj studiji međunarodnog tima astrofizičara, astronomi sada imaju jedinstveni model koji objašnjava nedavna opažanja tih ekstremnih događaja.
Studija - koja se nedavno pojavila u Pisma astrofizičkog časopisa pod naslovom "Jedinstveni model događaja plimnih poremećaja" - vodila je dr. Jane Lixin Dai, fizičarka Centra za tamnu kozmologiju Instituta Niels Bohr. Pridružili su joj se članovi Zajedničkog sveučilišnog instituta sveučilišta Maryland i Sveučilišta u Kaliforniji Santa Cruz (UCSC).
Kao što je Enrico Ramirez-Ruiz - profesor i katedra za astronomiju i astrofiziku na Sveučilištu Santa Cruz, profesor Niels Bohr na Sveučilištu u Kopenhagenu i koautor ovog rada - u priopćenju za UCSC objasnio je:
"Tek smo u posljednjem desetljeću ili otprilike uspjeli razlikovati TDE od ostalih galaktičkih pojava, a novi model pružit će nam osnovni okvir za razumijevanje ovih rijetkih događaja."
U većini galaksija, SMBH ne troše aktivno nikakav materijal i stoga ne emitiraju nikakvu svjetlost, što ih razlikuje od galaksija koje imaju aktivne galaktičke nukleije (AGN). Događaji poremećaja plima su rijetki i događaju se samo jednom svakih 10.000 godina u tipičnoj galaksiji. Međutim, kada se neka zvijezda rastrgne, to rezultira oslobađanjem velike količine zračenja. Kao što je dr. Dai objasnio:
„Zanimljivo je vidjeti kako materijali upadaju u crnu rupu u tako ekstremnim uvjetima. Dok crna rupa jede zvjezdani plin, emitira se ogromna količina zračenja. Zračenje je ono što možemo promatrati, a pomoću njega možemo razumjeti fiziku i izračunati svojstva crne rupe. Zbog toga je izuzetno zanimljivo ići u lov na događaje poremećaja plime. "
U posljednjih nekoliko godina, nekoliko desetaka kandidata za događaje poremećaja plime (TDE) otkriveno je pomoću optičkih i UV-prolaznih ispitivanja širokog polja, kao i rendgenskih teleskopa. Iako se očekuje da će fizika biti ista za sve TDE, astronomi su primijetili da postoji nekoliko različitih klasa TDE-a. Dok neki emitiraju uglavnom x-zrake, drugi emitiraju uglavnom vidljivu i ultraljubičastu svjetlost.
Kao rezultat toga, teoretičari su se borili da razumiju razna opažana svojstva i stvorili su koherentan model koji im može objasniti sve. Za potrebe svog modela, dr. Dai i njezini kolege kombinirali su elemente iz opće relativnosti, magnetskih polja, radijacije i hidrodinamike plina. Tim se također oslanjao na najsuvremenije računske alate i neke nedavno stečene velike računalne klastere financirane od Villum fondacije za Jens Hjorth (voditelj DARK Cosmology Center), američke Nacionalne zaklade za znanost i NASA.
Koristeći model koji je rezultirao, tim je zaključio da razlike u opažanju uzrokuju promatrački kut. U osnovi, različite galaksije orijentirane su nasumično u odnosu na promatrače na Zemlji, koji vide različite aspekte TDE-a ovisno o svojoj orijentaciji. Kao što je objasnio Ramirez-Ruiz:
"Kao da postoji veo koji prekriva dio zvijeri. Iz nekih uglova vidimo otkrivenu zvijer, ali iz drugih uglova vidimo pokrivenu zvijer. Zvijer je ista, ali naša su percepcija različita. "
U narednim godinama očekuje se da će brojni planirani istraživački projekti pružiti puno više podataka o TDE-ima, što će pomoći u proširenju polja istraživanja ovih pojava. Oni uključuju prolazno istraživanje Young Supernova Experiment (YSE), koje će voditi DARK Cosmology Center na Niels Bohr Institutu i UC Santa Cruz, te Veliki teleskopi sinoptičkog istraživanja (LSST) koji se grade u Čileu.
Prema dr. Daiju, ovaj novi model pokazuje što astronomi mogu očekivati da vide TDE-ove iz različitih uglova, te će im omogućiti da različite događaje stave u koherentan okvir. "Promatrat ćemo stotine do tisuće događaja plimnih plima tijekom nekoliko godina", rekla je. "Ovo će nam dati puno" laboratorija "kako bismo testirali naš model i pomoću njega razumjeli više o crnim rupama."
Ovo poboljšano razumijevanje kako crne rupe povremeno troše zvijezde također će pružiti dodatne testove za opću relativnost, istraživanje gravitacijskih valova i pomoći astronomima da nauče više o evoluciji galaksija.
