Неверојатна симулација: Гледајте како црна дупка кине ѕвезда на парчиња и ја проголтува

Големите црни дупки во центрите на галаксиите, како Млечниот Пат, понекогаш „голтаат“ блиски ѕвезди. Ова предизвикува драматичен процес кога ѕвездата што паѓа кон црната дупка се растегнува и распаѓа. Овој настан се нарекува „плимна деструкција“.

Во новата студија, објавена денес, направени се најдетални симулации за тоа како овој процес се развива во текот на една година.

Црна дупка која „распарчува“ ѕвезда

Американскиот астроном Џек Г. Хилс и британскиот астроном Мартин Рис први размислувале за овие настани во 1970-тите и 80-тите години. Рис предвидел дека половина од остатоците од ѕвездата ќе останат блиску до црната дупка и ќе формираат светкава материја, наречена акрециони диск, која би требало да зрачи со рентгенски зраци.

Но, на изненадување на сите, повеќето од овие настани откриени досега главно светеа со видлива светлина, а не со рентгенски зраци.

Температурите во остатоците се само 10.000 степени Целзиусови, што е како површината на нормална ѕвезда, а не милиони степени како што се очекуваше.

Уште понеобично беше тоа што светкавата материја околу црната дупка беше многу поголема од очекуваното и се ширеше брзо.

Црните дупки „се задушуваат“ со материјата додека ја „голтаат“, но досега никој не успеал да покаже како тоа точно се случува. Тука доаѓаат симулациите.

Голтање и „подригнување“

Црните дупки не јадат уредно – тие се како дете со чинија шпагети. Ѕвездата се растегнува до долга, тенка нишка додека паѓа кон црната дупка.

Додека половина од материјата од ѕвездата се вшмукува кон црната дупка, само 1% од неа се голта. Останатото се исфрла од црната дупка во еден вид космичко „подригнување“.

Симулацијата на овие настани со компјутер е тешка, бидејќи мора да се користат законите на Ајнштајн, а не Њутн, кога станува збор за црни дупки.

Студентот Давид Липтаи разви нов начин на симулација која ни овозможи да видиме како се случува целиот процес.

Овие симулации покажуваат што се случува од моментот кога ѕвездата почнува да паѓа во црната дупка до моментот кога материјата повторно се враќа на црната дупка и се распрснува. Симулацијата трае повеќе од една година по првичното нурнување.

Беше потребно повеќе од една година да се работи на еден од најмоќните суперкомпјутери во Австралија . Зумираната верзија е вака:

Што откривме?

На наше изненадување, откривме дека 1% од материјата што паѓа во црната дупка создава толку многу топлина што предизвикува многу моќен и речиси кружен излив. Црната дупка едноставно не може да проголта толку многу , така што она што не може да го голтне го задушува централниот мотор и постојано се исфрла надвор.

Кога ќе се набљудуваат како да би биле од нашите телескопи, симулациите објаснуваат многу. Излегува дека претходните истражувачи биле во право за гушењето . Изгледа вака:

Симулациите покажуваат зошто овие настани изгледаат како голема ѕвезда што се шири, поттикната од црна дупка внатре. Може дури да се нарече „црно дупковидно сонце“.