Å spille med sorte hull er en risikabel virksomhet, spesielt for en stjerne som er uheldig nok til å kretse rundt en. Først blir stjernen strukket ut av form og deretter blir den flatet ut som en pannekake. Denne handlingen vil komprimere stjernen som genererer voldsomme indre atomeksplosjoner, og sjokkbølger vil krusne gjennom det plagde stjerneplasmaet. Dette gir opphav til en ny type røntgenutbrudd, som avslører den rene kraften som et svart hulls tidevannsradius har på den mindre binære søsken. Høres smertefullt ut ...
Det er spennende å prøve å forstå dynamikken i nærheten av et supermassivt svart hull, spesielt når en stjerne streifer for nær. Nyere observasjoner av en fjern galakse antyder at materialet som ble trukket fra en stjerne nær sentrum av en galaktisk kjerne forårsaket en kraftig røntgenfluss som ekko fra den omgivende molekylære torus. Den forbløffende stjernegassen ble sugd inn i det sorte hullets tilskuddsskive, og genererte en enorm mengde energi som bluss. Hvorvidt stjernen forble intakt i løpet av sin dødsspiral inn i det supermassive sorte hullet, er ukjent, men forskere har jobbet med en ny modell av en stjerne som går i bane rundt et svart hull som veier inn på noen få millioner solmasser (forutsatt stjernen kan holde den sammen for at lang).
Matthieu Brassart og Jean-Pierre Luminet fra Observatoire de Paris-Meudon, Frankrike, studerer effekten av tidevannsradius på en stjerne som går i nærheten av et supermassivt svart hull. Tidevannsradiusen til et supermassivt svart hull er avstanden hvor tyngdekraften vil ha et langt større trekk i stjernens forkant enn den følgende kanten. Denne massive gravitasjonsgradienten får stjernen til å strekke seg utenfor gjenkjennelse. Hva som skjer videre er litt rart. I løpet av timer vil stjernen svinge rundt det sorte hullet, gjennom tidevannsradiusen og ut den andre enden. Men ifølge de franske forskerne er ikke stjernen som kommer ut den samme som stjernen som gikk inn. Stjernedeformasjonen er beskrevet i det medfølgende diagrammet og beskrevet nedenfor:
- (a) - (d): Tidevannskrefter er svake og stjernen forblir praktisk talt sfærisk.
- (e) - (g): Stjern faller inn i tidevannsradiusen. Dette er punktet hvor det er bestemt å bli ødelagt. Den gjennomgår forandringer i formen, først “sigarformet”, så blir den klemt når tidevannskreftene flater stjernen i sitt baneplan til form av en pannekake. Detaljerte hydrodynamiske simuleringer av sjokkbølgedynamikk er blitt utført i løpet av denne "knusningsfasen".
- (h): Etter å ha svingt rundt punktet med nærmeste tilnærming i sin bane (perihelion), rebounds stjernen, forlater tidevannsradius og begynner å utvide. Etterlater det svarte hullet langt bak, bryter stjernen opp i skyer av gass.
Når stjernen dras rundt det sorte hullet i "knusningsfasen", antas det at trykket vil være så stort på den deformerte stjernen at intense kjernefysiske reaksjoner vil oppstå gjennom hele tiden, og varme den opp i prosessen. Denne forskningen antyder også at kraftige sjokkbølger vil reise gjennom det varme plasmaet. Sjokkbølgene ville være kraftige nok til å produsere en kort (<0,1 sekund) varmesprengning (> 109 Kelvin) som forplantet seg fra stjernens kjerne til sin deformerte overflate, og muligens avgir en kraftig røntgenflare eller gammastråle. På grunn av denne intense oppvarmingen ser det ut til at det meste av det stjernemateriale vil slippe unna tyngdekraften i sorte hull, men stjernen vil aldri være den samme igjen. Det vil bli transformert til enorme skyer med turbulent gass.
Denne situasjonen ville ikke være for vanskelig å forestille seg når man vurderer det tette stjernevolumet i galaktiske kjerner. Faktisk har Brassart og Luminet estimert at det kan være 0,00001 hendelse per galakse, og selv om dette kan virke lavt, kan fremtidige observatorier som Large Synoptic Survey Telescope (LSST) oppdage disse eksplosjonene, muligens flere per år ettersom universet er gjennomsiktig til harde røntgen- og gammastråleutslipp.
Kilde: Science Daily
