Mit Schwarzen Löchern zu spielen ist ein riskantes Geschäft, besonders für einen Stern, der das Pech hat, einen zu umkreisen. Zuerst wird der Stern aus seiner Form gestreckt und dann wie ein Pfannkuchen abgeflacht. Diese Aktion komprimiert den Stern und erzeugt heftige interne nukleare Explosionen, und Stoßwellen kräuseln sich im gequälten Sternplasma. Dies führt zu einer neuen Art von Röntgenstrahlung, die die schiere Kraft zeigt, die der Gezeitenradius eines Schwarzen Lochs auf das kleinere binäre Geschwister hat. Klingt schmerzhaft ...
Es ist faszinierend zu versuchen, die Dynamik in der Nähe eines supermassiven Schwarzen Lochs zu verstehen, insbesondere wenn ein Stern zu nahe kommt. Jüngste Beobachtungen einer fernen Galaxie legen nahe, dass das Material, das von einem Stern nahe dem Zentrum eines galaktischen Kerns gezogen wurde, eine starke Röntgenfackel verursachte, die vom umgebenden molekularen Torus widerhallte. Das infallierende Sterngas wurde in die Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs gesaugt und erzeugte eine riesige Energiemenge als Fackel. Ob der Stern für die Dauer seiner Todesspirale in das supermassereiche Schwarze Loch intakt blieb oder nicht, ist nicht bekannt, aber Wissenschaftler haben an einem neuen Modell eines Sterns gearbeitet, der ein Schwarzes Loch mit einem Gewicht von einigen Millionen Sonnenmassen umkreist (vorausgesetzt) der Stern kann es zusammenhalten für Das lange).
Matthieu Brassart und Jean-Pierre Luminet vom Observatoire de Paris-Meudon, Frankreich, untersuchen die Auswirkungen des Gezeitenradius auf einen Stern, der in der Nähe eines supermassiven Schwarzen Lochs umkreist. Der Gezeitenradius eines supermassiven Schwarzen Lochs ist der Abstand, in dem die Schwerkraft an der Vorderkante des Sterns einen weitaus größeren Zug ausübt als an der folgenden Kante. Dieser massive Gravitationsgradient führt dazu, dass der Stern bis zur Unkenntlichkeit gedehnt wird. Was als nächstes passiert, ist etwas seltsam. In wenigen Stunden schwingt der Stern um das Schwarze Loch, durch den Gezeitenradius und am anderen Ende heraus. Laut den französischen Wissenschaftlern ist der Stern, der herauskommt, jedoch nicht derselbe wie der Stern, der hineingegangen ist. Die Verformung des Sterns wird im beigefügten Diagramm beschrieben und im Folgenden detailliert beschrieben:
- (a) - (d): Die Gezeitenkräfte sind schwach und der Stern bleibt praktisch kugelförmig.
- (e) - (g): Stern fällt in den Gezeitenradius. Dies ist der Punkt, an dem es zerstört werden soll. Es erfährt Änderungen in seiner Form, zuerst "zigarrenförmig", dann wird es zusammengedrückt, wenn die Gezeitenkräfte den Stern in seiner Orbitalebene auf die Form eines Pfannkuchens abflachen. Während dieser „Quetschphase“ wurden detaillierte hydrodynamische Simulationen der Stoßwellendynamik durchgeführt.
- (h): Nach dem Schwingen um den Punkt der nächsten Annäherung in seiner Umlaufbahn (Perihel) prallt der Stern zurück, verlässt den Gezeitenradius und beginnt sich auszudehnen. Der Stern lässt das Schwarze Loch weit hinter sich und zerfällt in Gaswolken.
Wenn der Stern in der „Zerkleinerungsphase“ um das Schwarze Loch gezogen wird, wird angenommen, dass der Druck auf den deformierten Stern so hoch ist, dass während des gesamten Prozesses intensive Kernreaktionen auftreten, die ihn aufheizen. Diese Forschung legt auch nahe, dass starke Stoßwellen durch das heiße Plasma wandern. Die Stoßwellen wären stark genug, um einen kurzen Hitzestoß (<0,1 Sekunden) (> 10) zu erzeugen9 Kelvin), das sich vom Kern des Sterns zu seiner deformierten Oberfläche ausbreitet und möglicherweise eine starke Röntgenfackel oder einen Gammastrahlenausbruch aussendet. Aufgrund dieser intensiven Erwärmung scheint es möglich, dass der größte Teil des Sternmaterials der Anziehungskraft der Schwarzen Löcher entweicht, aber der Stern wird nie wieder derselbe sein. Es wird in riesige Wolken turbulenten Gases umgewandelt.
Diese Situation wäre angesichts des dichten Sternvolumens in galaktischen Kernen nicht schwer vorstellbar. Tatsächlich haben Brassart und Luminet geschätzt, dass es pro Galaxie 0,00001 Ereignisse geben kann, und obwohl dies gering erscheinen mag, können zukünftige Observatorien wie das Large Synoptic Survey Telescope (LSST) diese Explosionen erkennen, möglicherweise mehrere pro Jahr, da das Universum transparent ist zu harten Röntgen- und Gammastrahlenemissionen.
Quelle: Science Daily
