Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойКосмосВглядываясь в бездну: передовые достижения науки об освещении черных дыр

Вглядываясь в бездну: передовые достижения науки об освещении черных дыр

- Advertisement -

Используя новаторское моделирование, исследование исследует события приливного разрушения (TDE), когда звезды разрываются на части черными дырами. Это исследование выявило новый тип ударной волны в TDE, изменив наше понимание процесса рассеивания энергии. Эти открытия не только разрешают ключевые теоретические дебаты, но и открывают путь к более точным измерениям свойств черных дыр и проверке теорий Эйнштейна в экстремальных гравитационных средах. Фото: SciTechDaily.com

Новые открытия в области приливных разрушений расширяют наше понимание сверхмассивных черных дыр и их свойств.

А Новое исследование Еврейского университета является значительным прорывом в понимании событий приливных разрушений (TDE), связанных со сверхмассивными черными дырами. Новое моделирование впервые точно воспроизводит всю последовательность TDE от разрушения звезды до пиковой светимости возникающей вспышки. Это исследование выявило ранее неизвестный тип ударной волны в TDE, положив конец давним спорам об источнике энергии самых ярких фаз этих событий. Это подтверждает, что рассеяние ударной волны обеспечивает самые яркие недели вспышки TDE, открывая двери для будущих исследований по использованию наблюдений TDE в качестве средства измерения основных свойств черных дыр и потенциальной проверки предсказаний Эйнштейна в экстремальных гравитационных средах.

Тайны сверхмассивных черных дыр уже давно интересуют астрономов, предлагая заглянуть в самые глубокие уголки нашей Вселенной. Теперь новое исследование, проведенное доктором Эладом Стейнбергом и доктором Николасом К. Стоуном из Института физики Рака Еврейского университета, проливает новый свет на эти загадочные космические сущности.

Сверхмассивные черные дыры, масса которых от миллионов до миллиардов раз превышает массу нашего Солнца, остаются неуловимыми, несмотря на их ключевую роль в формировании галактик. Их чрезвычайное гравитационное притяжение искажает пространство-время, создавая среду, которая бросает вызов традиционному пониманию и представляет собой проблему для астрономов-наблюдателей.

Звезда, разрушенная сверхмассивной черной дырой. Когда звезда проходит мимо сверхмассивной черной дыры, приливное поле черной дыры разрывает звезду на части. Половина звезды отбрасывается в бесконечность, а другая половина падает обратно в черную дыру. На рисунке показан результат моделирования, проведенного Стейнбергом и Стоуном, показывающий плотность падающей половины (зелено-синий цвет), а также тепло, выделяемое при ударах (бело-красный). Фото: Элад Стейнберг

Встречайте события приливного разрушения (TDE), драматическое явление, которое происходит, когда злополучные звезды подходят слишком близко к черная дырагоризонте событий и разрываются на тонкие потоки плазма. Когда эта плазма возвращается к черной дыре, серия ударных волн нагревает ее, что приводит к необычайному проявлению светимости — вспышке, которая на недели или даже месяцы превосходит коллективную яркость всей галактики.

Исследование, проведенное Стейнбергом и Стоуном, представляет собой значительный шаг вперед в понимании этих космических событий. Впервые их моделирование воссоздало реалистичный TDE, захватив полную последовательность событий от первоначального разрушения звезды до пика последующей яркой вспышки, и все это стало возможным благодаря новаторскому программному обеспечению для моделирования радиационно-гидродинамики, разработанному Стейнбергом в Еврейском университете.

Это исследование выявило ранее неизученный тип ударной волны внутри TDE, показав, что эти события рассеивают свою энергию с большей скоростью, чем предполагалось ранее. Проясняя этот аспект, исследование разрешает давние теоретические дебаты, подтверждая, что самые яркие фазы вспышки TDE вызваны рассеянием ударной волны — открытие, которое создает основу для всесторонних исследований астрономов-наблюдателей.

Эти результаты открывают путь для перевода наблюдений TDE в точные измерения важнейших свойств черной дыры, включая массу и спин. Более того, эти космические явления могут послужить лакмусовой бумажкой для подтверждения предсказаний Эйнштейна в условиях экстремальной гравитации.

Исследование Стейнберга и Стоуна не только раскрывает сложную динамику TDE, но и открывает новую главу в наших поисках понимания фундаментального механизма работы сверхмассивных черных дыр. Их моделирование знаменует собой решающий шаг на пути к использованию этих небесных событий в качестве бесценных инструментов для расшифровки космических тайн, скрывающихся в сердце галактик.

Ссылка: «Поток-дисковые толчки как источник пикового света в приливных явлениях», Элад Стейнберг и Николас К. Стоун, 17 января 2024 г., Природа.
DOI: 10.1038/s41586-023-06875-y

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме