Το να παίζεις με μαύρες τρύπες είναι μια ριψοκίνδυνη επιχείρηση, ειδικά για ένα αστέρι που είναι αρκετά άτυχος για να είναι σε τροχιά. Αρχικά το αστέρι θα απλωθεί σε σχήμα και στη συνέχεια θα ισοπεδωθεί σαν τηγανίτα. Αυτή η δράση θα συμπιέσει το αστέρι που δημιουργεί βίαιες εσωτερικές πυρηνικές εκρήξεις και τα κύματα θα κουνήσουν σε όλο το βασανισμένο αστρικό πλάσμα. Αυτό δημιουργεί έναν νέο τύπο έκρηξης ακτίνων Χ, αποκαλύπτοντας την απόλυτη ισχύ που έχει η παλιρροιακή ακτίνα μιας μαύρης τρύπας στο μικρότερο δυαδικό αδελφό. Ακούγεται επώδυνο…
Είναι ενδιαφέρον να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τη δυναμική κοντά σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, ειδικά όταν ένα αστέρι απομακρύνεται πολύ κοντά. Πρόσφατες παρατηρήσεις ενός απομακρυσμένου γαλαξία υποδηλώνουν ότι το υλικό που τραβήχτηκε από ένα αστέρι κοντά στο κέντρο ενός γαλαξιακού πυρήνα προκάλεσε μια ισχυρή φωτοβολίδα ακτίνων Χ που αντήχτηκε από τον περιβάλλοντα μοριακό δακτύλιο. Το εισερχόμενο αστρικό αέριο απορροφήθηκε στο δίσκο συσσώρευσης της μαύρης τρύπας, δημιουργώντας μια τεράστια ποσότητα ενέργειας ως αναλαμπή. Το αν το αστέρι παρέμεινε άθικτο κατά τη διάρκεια της σπείρας του θανάτου στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, είναι άγνωστο, αλλά οι επιστήμονες έχουν εργαστεί σε ένα νέο μοντέλο ενός αστεριού σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα που ζυγίζει μερικά εκατομμύρια ηλιακές μάζες (υποθέτοντας το αστέρι μπορεί να το κρατήσει μαζί ότι μακρύς).
Ο Matthieu Brassart και ο Jean-Pierre Luminet του Observatoire de Paris-Meudon της Γαλλίας, μελετούν τα αποτελέσματα της παλιρροιακής ακτίνας σε ένα αστέρι σε τροχιά κοντά σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Η παλιρροιακή ακτίνα μιας υπερμεγέθης μαύρης τρύπας είναι η απόσταση στην οποία η βαρύτητα θα έχει πολύ μεγαλύτερη έλξη στο μπροστινό άκρο του αστεριού από την ακόλουθη άκρη. Αυτή η τεράστια βαρυτική κλίση αναγκάζει το αστέρι να τεντωθεί πέρα από την αναγνώριση. Αυτό που συμβαίνει μετά είναι λίγο περίεργο. Σε λίγες ώρες, το αστέρι θα αιωρείται γύρω από τη μαύρη τρύπα, μέσα από την παλιρροιακή ακτίνα και από το άλλο άκρο. Αλλά σύμφωνα με τους Γάλλους επιστήμονες, το αστέρι που βγαίνει δεν είναι το ίδιο με το αστέρι που πήγε. Η παραμόρφωση του αστεριού περιγράφεται στο συνοδευτικό διάγραμμα και περιγράφεται παρακάτω:
- (α) - (δ): Οι παλιρροιακές δυνάμεις είναι αδύναμες και το αστέρι παραμένει πρακτικά σφαιρικό.
- (ε) - (ζ): Το αστέρι πέφτει στην παλιρροιακή ακτίνα. Αυτό είναι το σημείο στο οποίο προορίζεται να καταστραφεί. Υποβάλλεται σε αλλαγές στο σχήμα του, πρώτα «πούρο», και μετά συμπιέζεται καθώς οι παλιρροιακές δυνάμεις ισοπεδώνουν το αστέρι στο τροχιακό του επίπεδο στο σχήμα μιας τηγανίτας. Λεπτομερείς υδροδυναμικές προσομοιώσεις δυναμικής κύματος σοκ έχουν πραγματοποιηθεί κατά τη διάρκεια αυτής της «φάσης σύνθλιψης».
- (η): Αφού αιωρείται γύρω από το σημείο της πλησιέστερης προσέγγισης στην τροχιά του (περιήλιο), το αστέρι ανακάμπτει, αφήνοντας την παλιρροιακή ακτίνα και αρχίζει να επεκτείνεται. Αφήνοντας τη μαύρη τρύπα πολύ πίσω, το αστέρι χωρίζεται σε σύννεφα αερίου.
Καθώς το αστέρι σέρνεται γύρω από τη μαύρη τρύπα στη «φάση σύνθλιψης» πιστεύεται ότι οι πιέσεις θα είναι τόσο μεγάλες στο παραμορφωμένο αστέρι που θα εμφανιστούν έντονες πυρηνικές αντιδράσεις καθ 'όλη τη διάρκεια, θερμαίνοντάς τη στη διαδικασία. Αυτή η έρευνα δείχνει επίσης ότι τα ισχυρά κύματα σοκ θα ταξιδέψουν μέσω του θερμού πλάσματος. Τα κύματα σοκ θα ήταν αρκετά ισχυρά για να παράγουν μια σύντομη έκρηξη θερμότητας (<0,1 δευτερόλεπτο) (> 10)9 Kelvin) διαδίδεται από τον πυρήνα του αστεριού στην παραμορφωμένη του επιφάνεια, πιθανόν να εκπέμπει μια ισχυρή έκρηξη ακτίνων Χ ή έκρηξη ακτίνων γάμμα. Λόγω αυτής της έντονης θέρμανσης, φαίνεται πιθανό ότι το μεγαλύτερο μέρος του αστρικού υλικού θα ξεφύγει από τη βαρυτική έλξη των μαύρων οπών, αλλά το αστέρι δεν θα είναι ποτέ ξανά το ίδιο. Θα μετατραπεί σε τεράστια σύννεφα με ταραχώδη αέρια.
Αυτή η κατάσταση δεν θα ήταν πολύ δύσκολο να φανταστεί κανείς όταν εξετάσουμε τον πυκνό αστρικό όγκο στους γαλαξιακούς πυρήνες. Στην πραγματικότητα, οι Brassart και Luminet έχουν εκτιμήσει ότι μπορεί να υπάρχουν 0,00001 γεγονότα ανά γαλαξία, και παρόλο που μπορεί να φαίνεται χαμηλό, μελλοντικά παρατηρητήρια όπως το Μεγάλο Τηλεσκόπιο Συνοπτικής Έρευνας (LSST) ενδέχεται να ανιχνεύσουν αυτές τις εκρήξεις, πιθανώς αρκετές ανά έτος, καθώς το Σύμπαν είναι διαφανές στις σκληρές εκπομπές ακτίνων Χ και γάμμα.
Πηγή: Science Daily
