A Tejútrendszerhez hasonló galaxisok középpontjában lévő fekete lyukak időről időre elnyelik a hozzájuk közeli csillagokat. Az összetett folyamatról eddig nem álltak rendelkezésre jó minőségű felvételek, egy új, hihetetlenül pontos szimulációnak köszönhetően viszont végre közelebb kerültünk ahhoz, hogy megértsük, mi is történik ilyenkor.
Amikor egy csillag egy szupermasszív fekete lyukba zuhan, a hatalmas erő hatására szétporlad – a jelenség hivatalos neve a tidal disruption event (TDE). Az Astrophysical Journal Letters című folyóiratban megjelent új tanulmányban a melbourne-i Monash Egyetem kutatói az eddigi legrészletesebb szimulációt publikálták arról, hogy hogyan zajlik le ez a folyamat egy év alatt.
Ez is érdekelhet! Megdöntötték Einstein elméletét? Fényből nem jöhet létre fekete lyuk
Jack G. Hills amerikai és Martin Rees brit csillagász először az 1970-es és 80-as években állított fel elméleteket a TDE-ről.
A The Conversation szerint Rees azt jósolta, hogy a csillagból származó törmelék fele a fekete lyukhoz kötődve marad, és önmagával ütközve egy forró, fényes korongot alkot, amely olyan forró, hogy rengeteg röntgensugárzást bocsát ki.
A valós megfigyelések azonban mást mutatnak. Az eddig felfedezett több mint száz ilyen esemény legtöbbje nem röntgensugárzást, hanem látható fényhullámokat produkál, a csillagtörmelékben megfigyelt hőmérséklet pedig csupán 10 ezer Celsius-fok körül mozog. Ez egy mérsékelten forró csillag felszínének felel meg, és közel sincs ahhoz a több millió fokos hőmérséklethez, amire a tudósok számítottak.
Még ennél is furcsább a fekete lyuk körüli izzó anyag feltételezett mérete, ami többszörösen meghaladja teljes Naprendszerünk kiterjedését. Figyelembe véve, hogy még egy egymillió naptömegű fekete lyuk is alig nagyobb, mint a Nap, az izzó anyaggömb hatalmas mérete teljes meglepetés.
Az asztrofizikusok egészen eddig nem tudták teljesen feloldani ezt a problémát – az új szimuláció viszont rengeteget segíthet ebben.
Bár a csillag tömör testként indul, a rá ható szélsőségesen erős vonzás miatt hosszú, vékony fonallá válik, aminek csak 1%-át nyeli el a fekete lyuk. A maradék anyag ezután fokozatosan, a fénysebesség néhány százalékával eltávolodik az objektumtól.
Ajánljuk figyelmedbe! Egy 20 millió év után feltámadt galaxisra bukkantak a csillagászok
A Monash Egyetemen nemrég diplomázott David Liptai kifejlesztett egy új szimulációs módszert, ami lehetővé tette a kutatócsapat számára, hogy egy-egy csillagot a legközelebbi fekete lyuk irányába lökve kísérletezzen.
Az így kapott szimulációk az elsők, amelyek a jelenséget a csillag beszippantásától egészen az anyag kilökéséig bemutatják. A leglátványosabb videó több mint egy év történéseit öleli fel, és ugyanennyi ideig tartott a lefuttatása Ausztrália egyik legerősebb szuperszámítógépén.
