Ученые из Университета Монаша раскрыли тайны звезд, попавших в ловушку сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Используя компьютерное моделирование, они показали, как звезды разрываются и поглощаются черными дырами. Это исследование помогает понять, почему во время таких событий мы видим особенные оптические и ультрафиолетовые излучения.
Профессор Прайс объяснил, что их работа дает новое представление о последних моментах жизни звезд, находящихся рядом с черными дырами. Опубликованное в журнале The Astrophysical Journal Letters исследование открывает путь к изучению материи в сильных гравитационных полях и жизненным циклам звезд и черных дыр.
Когда звезда оказывается слишком близко к черной дыре, она разрывается из-за сильного гравитационного притяжения. Этот процесс называется событием приливного разрушения. Обломки звезды формируют диск вокруг черной дыры, излучая свет.
Новые данные показывают, что эти обломки создают вокруг черной дыры асимметричный "пузырь", который меняет энергию и создает свет с более низкой температурой и меньшей яркостью.
Профессор Прайс сравнил это с человеческим телом, которое перерабатывает энергию пищи, не меняя сильно свою температуру. По его словам, черные дыры поглощают газ, который затем излучается на других длинах волн, что мы и видим.
Исследование также объясняет, почему некоторые приливные явления видны в оптическом диапазоне, а не в рентгеновском; почему температуры соответствуют звездной фотосфере, а не аккреционному диску; и почему разрушение звезд кажется менее ярким, чем предполагалось.
Для своих расчетов исследователи использовали современный гидродинамический код Phantom, учитывающий релятивистские эффекты. Это позволило точно воссоздать динамику звезды и ее обломков.
Результаты подтверждают существование так называемых оболочек Эддингтона, которые перерабатывают излучаемую энергию, объясняя наблюдаемое оптическое и ультрафиолетовое излучение во время событий приливного разрушения. Это также может помочь понять различия в наблюдаемых световых кривых этих событий, предполагая, что они зависят от угла наблюдения.