Событие приливного разрушения


Событие приливного разрушения (также известное как вспышка приливного разрушения [1] ) — это астрономическое явление , которое происходит, когда звезда приближается достаточно близко к сверхмассивной черной дыре и разрывается на части приливной силой черной дыры , испытывая спагеттификацию . [2] [3] Часть массы звезды может быть захвачена аккреционным диском вокруг черной дыры, что приведет к временной вспышке электромагнитного излучения .как материя в диске поглощается черной дырой. Согласно ранним работам, приливные разрушения должны быть неизбежным следствием активности массивных черных дыр, скрытых в ядрах галактик, тогда как более поздние теоретики пришли к выводу, что возникающий в результате взрыв или вспышка излучения от аккреции звездных обломков может быть уникальным указателем для наличие дремлющей черной дыры в центре обычной галактики. [4]

Физик Джон А. Уиллер предположил, что распад звезды в эргосфере вращающейся черной дыры может вызвать ускорение выделившегося газа до релятивистских скоростей за счет так называемого «эффекта тюбика зубной пасты». [5] Уилеру удалось применить релятивистское обобщение классической ньютоновской проблемы приливного разрушения к окрестности черной дыры Шварцшильда или Керра . Однако эти ранние работы ограничивали свое внимание моделями несжимаемых звезд и/или звездами, слегка проникающими в радиус Роша , в условиях, в которых приливы имели бы малую амплитуду.

В 1976 году астрономы Юхан Франк и Мартин Дж. Рис из Кембриджского института астрономии исследовали возможность существования черных дыр в центрах галактик и шаровых скоплений , определив критический радиус, при котором звезды возмущаются и поглощаются черной дырой, предположив, что эти события можно наблюдать в некоторых галактиках. [6] Но в то время английские исследователи не предложили какой-либо точной модели или имитации.

Это спекулятивное предсказание и отсутствие теоретических инструментов пробудили любопытство Жан-Пьера Люмине и Брэндона Картера из Парижской обсерватории в начале 1980-х годов, которые изобрели концепцию TDE. Их первые работы были опубликованы в 1982 году в журнале Nature [7] и в 1983 году в журнале Astronomy & Astrophysics . [8] Авторам удалось описать приливные возмущения в сердце Активных Ядер Галактики .(AGNs) на основе модели «вспышка звездного блина» с использованием выражения Люмине, модели, описывающей приливное поле, создаваемое сверхмассивной черной дырой, и эффекта, который они назвали «детонацией блина», чтобы квалифицировать вспышку радиации в результате этих возмущений. Позже, в 1986 году, Люмине и Картер опубликовали в журнале Astrophysical Journal Supplement анализ, охватывающий все случаи TDE, а не только 10%, производящие «спагеттификаты» и другие «фламбе блины». [9]

Лишь десять лет спустя, в 1990 году, первые кандидаты, соответствующие TDE, были обнаружены с помощью рентгеновского обзора «всего неба» со спутника DLR / НАСА ROSAT . [10] С тех пор было обнаружено более дюжины кандидатов, в том числе более активные источники в ультрафиолетовом или видимом диапазоне по причине, которая оставалась загадочной.

Наконец, теория Люминета и Картера была подтверждена наблюдением впечатляющих извержений, вызванных аккрецией звездных обломков массивным объектом, расположенным в центре АГЯ (например, NGC 5128 или NGC 4438), а также в сердце Млечного Галактики. Путь (сержант А*). Теория TDE даже объясняет сверхяркую сверхновую SN 2015L , более известную под кодовым названием ASASSN-15lh, сверхновую, взорвавшуюся непосредственно перед тем, как быть поглощенной горизонтом массивной черной дыры.