Nowe obserwacje czarnej dziury pożerającej gwiazdę ujawniają szybkie formowanie się dysku.

Kiedy gwiazda przechodzi zbyt blisko supermasywnej czarnej dziury, siły pływowe rozrywają ją na strzępy, wytwarzając jasny rozbłysk promieniowania, gdy materia z gwiazdy wpada do czarnej dziury. Astronomowie badają światło pochodzące z tych „pływowych zdarzeń zakłócających” (TDE), aby znaleźć wskazówki dotyczące sposobu odżywiania się supermasywnych czarnych dziur czających się w centrach galaktyk.

Nowe obserwacje TDE prowadzone przez astronomów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, finansowanych przez amerykańską National Science Foundation, dostarczają obecnie wyraźnych dowodów na to, że szczątki gwiazdy tworzą obracający się dysk, zwany dyskiem akrecyjnym, wokół czarnej dziury. Praca została oparta na obserwacjach uzyskanych z finansowanego przez NSF Południowego Teleskopu Astrofizycznego.

Teoretycy debatowali nad tym, czy dysk akrecyjny może skutecznie uformować się podczas zakłócenia pływowego, a nowe odkrycia, zaakceptowane do publikacji w The Astrophysical Journal i dostępne w Internecie, powinny pomóc rozwiązać to pytanie, powiedziała pierwsza autorka Tiara Hung, badaczka z UC Santa Cruz. .

„W teorii klasycznej rozbłysk TDE jest zasilany przez dysk akrecyjny, wytwarzający promieniowanie rentgenowskie z wewnętrznego obszaru, gdzie gorący gaz wpada po spirali do czarnej dziury” – powiedział Hung. „Ale w przypadku większości TDE nie widzimy promieni rentgenowskich — głównie świecą w ultrafiolecie i falach optycznych — więc zasugerowano, że zamiast dysku, widzimy emisje ze zderzenia strumieni gwiezdnych śmieci ”.

Współautorzy Enrico Ramirez-Ruiz z UC Santa Cruz i Jane Dai z Uniwersytetu w Hongkongu opracowali model teoretyczny, który może wyjaśnić, dlaczego promieniowanie rentgenowskie zwykle nie jest obserwowane w TDE pomimo tworzenia się dysku akrecyjnego. Nowe obserwacje stanowią mocne poparcie dla tego modelu.

„To pierwsze solidne potwierdzenie, że dyski akrecyjne tworzą się w tych wydarzeniach, nawet jeśli nie widzimy promieni rentgenowskich” – powiedział Ramirez-Ruiz. „Obszar w pobliżu czarnej dziury jest zasłonięty przez optycznie gęsty wiatr, więc nie widzimy emisji promieniowania rentgenowskiego, ale widzimy światło optyczne z rozciągniętego dysku eliptycznego”.

Dodał Hans Krimm, dyrektor programu w Wydziale Nauk Astronomicznych NSF: „Ta praca jasno pokazuje korzyści płynące z połączenia pomiarów spektralnych w wysokiej rozdzielczości z najnowocześniejszą analizą teoretyczną, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób zasilane są flary TDE, dostarczając nowych spostrzeżeń Do fizyki supermasywnych czarnych dziur ”.