استخدم العلماء محاكاة متطورة لإعادة بناء الموت الوحشي لنجم كان يتجول بالقرب من ثقب أسود هائل وتم تمزيقه إلى أجزاء صغيرة.
أعاد الفريق، بقيادة باحثين من معهد راكا للفيزياء بالجامعة العبرية في القدس، سرد القصة الكاملة لما يسمى بحدث اضطراب المد والجزر (TDE) لأول مرة، وشاهدوا نوعًا غير معروف من موجة الصدمة تحدث أثناء العملية الدموية. ووجدوا أيضًا أن تبديد موجات الصدمة هذه أدى إلى توهج شديد بشكل استثنائي خلال ألمع أسابيع الحدث.
بالإضافة إلى شرح الفترات الأكثر سطوعًا لهذه الأحداث العنيفة التي تدمر النجوم، يمكن أن تساعد النتائج علماء الفلك في استخدام TDEs لاكتشاف خصائص الثقوب السوداء فائقة الكتلة، مثل كتلتها ومعدل دورانها، واختبار حدود نظرية النسبية العامة لأينشتاين. .
نُشرت النتائج في 17 يناير في مجلة Nature.
متعلق ب: يلتهم هذا الثقب الأسود نجمًا يحتضر، لكنه يتغذى مرة واحدة فقط في الشهر
النجوم التي دمرها الثقب الأسود تتعرض لصدمة
تحدث TDEs عندما يقترب مدار النجم من ثقب أسود هائل كتلته أكبر بملايين أو مليارات المرات من كتلة الشمس. عندما يقترب النجم من الثقب الأسود الهائل، يؤدي تأثير الجاذبية الهائل للثقب الأسود إلى توليد قوى مد هائلة داخل النجم.
وهذا نتيجة لأن قوة الجاذبية في النصف الأقرب للنجم من الثقب الأسود أكبر بكثير من تلك الموجودة في الطرف الأبعد. تتسبب قوة المد والجزر هذه في تمدد النجم عموديًا بينما يتم ضغطه أفقيًا. وهذا يحول النجم إلى شريط رفيع من البلازما النجمية في عملية تعرف باسم “المعكرونة”.
وترتد هذه البلازما المعكرونية باتجاه الثقب الأسود، وأثناء حدوث ذلك، يتم تسخينها بواسطة سلسلة من موجات الصدمة. يؤدي هذا إلى إطلاق البلازما توهجًا شديد الإضاءة يمكن أن يفوق سطوع الضوء المشترك لكل نجم في المجرة المحيطة لأسابيع أو حتى أشهر.
إن المحاكاة التي أنشأها علماء معهد راكا للفيزياء، إيلاد شتاينبرغ ونيكولاس ستون، تتعمق أكثر في TDEs، وتعيد لأول مرة إنشاء الصورة الكاملة لهذه الأحداث، بدءًا من استيلاء الثقب الأسود على النجم، مرورًا بالاضطراب الأولي للنجم، حتى ذروة مضيئة TDE.
قصص ذات الصلة:
– الصورة الثانية لأول ثقب أسود على الإطلاق تؤكد النسبية العامة لأينشتاين (صورة)
– جسم غامض جديد يمكن أن يكون أخف ثقب أسود على الإطلاق
– اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي أقدم وأبعد ثقب أسود على الإطلاق
لقد أصبح إعادة بناء الحدث ممكنًا بفضل برنامج محاكاة الهيدروديناميكية الإشعاعية الرائد الذي طوره شتاينبرغ.
كشف التحقيق في مسرح الجريمة الكونية عن نوع غير معروف سابقًا من موجة الصدمة التي تحدث أثناء TDE، مما يدل على أن هذه الأحداث تبدد الطاقة بمعدل أسرع مما يعتقد العلماء. أخبرت هذه النتيجة الفريق أن الفترات الأكثر سطوعًا من TDE مدعومة بموجات الصدمة وتبديد الطاقة المرتبط بها.
وفقًا للباحثين، يمكن لعلماء الفلك الاستمرار في استكشاف آليات موجات الصدمة القوية هذه باستخدام ملاحظات العالم الحقيقي للمواجهات العنيفة بين الثقوب السوداء الهائلة والنجوم المنكوبة.