Una estrella que se acerca demasiado al agujero negro supermasivo en el centro de su galaxia será destrozada por la gravedad del agujero negro en un cataclismo violento llamado evento de interrupción de las mareas TDE, produciendo una llamarada de radiación brillante.Un estudio dirigido por astrofísicos teóricos del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague y de la Universidad de California en Santa Cruz proporciona un modelo unificado que explica las observaciones recientes de estos eventos extremos.
El estudio innovador, publicado en Letras del diario astrofísico , proporciona una nueva perspectiva teórica para un campo de investigación de rápido crecimiento.
"Solo en la última década hemos podido distinguir los TDE de otros fenómenos galácticos, y el nuevo modelo nos proporcionará el marco básico para comprender estos eventos raros", dijo el coautor Enrico Ramirez-Ruiz, profesor y presidentede astronomía y astrofísica en UC Santa Cruz y profesor Niels Bohr en la Universidad de Copenhague.
En la mayoría de las galaxias, el agujero negro central está inactivo, no consume ningún material de forma activa y, por lo tanto, no emite luz. Los eventos de interrupción de las mareas son raros, solo ocurren una vez cada 10,000 años en una galaxia típica. Cuando una estrella desafortunada se desgarra, sin embargo, el agujero negro está "sobrealimentado" con escombros estelares por un tiempo y emite radiación intensa.
"Es interesante ver cómo los materiales llegan al agujero negro en condiciones tan extremas", dijo la primera autora Jane Lixin Dai, profesora asistente de la Universidad de Copenhague, que dirigió el estudio. "Mientras el agujero negro se está comiendo"el gas estelar, se emite una gran cantidad de radiación. La radiación es lo que podemos observar, y al usarla podemos entender la física y calcular las propiedades del agujero negro. Esto hace que sea extremadamente interesante ir a buscar eventos de interrupción de las mareas ".
Si bien se espera que ocurra la misma física en todos los eventos de interrupción de las mareas, aproximadamente dos docenas de los cuales se han observado hasta ahora, las propiedades observadas de estos eventos han mostrado una gran variación. Algunos emiten principalmente rayos X, mientras que otros emiten principalmente visiblesy luz ultravioleta. Los teóricos han estado luchando por comprender esta diversidad y ensamblar diferentes piezas del rompecabezas en un modelo coherente.
En el nuevo modelo, es el ángulo de visión del observador el que explica las diferencias en las observaciones. Las galaxias están orientadas aleatoriamente con respecto a la línea de visión de los observadores en la Tierra, que ven diferentes aspectos de un evento de interrupción de las mareas dependiendo desu orientación
"Es como si hubiera un velo que cubre parte de una bestia", explicó Ramírez-Ruiz. "Desde algunos ángulos vemos una bestia expuesta, pero desde otros ángulos vemos una bestia cubierta. La bestia es la misma, peronuestras percepciones son diferentes "
El modelo desarrollado por Dai y sus colaboradores combina elementos de relatividad general, campos magnéticos, radiación e hidrodinámica de gases. Muestra lo que los astrónomos pueden esperar al ver eventos de interrupción de las mareas desde diferentes ángulos, lo que permite a los investigadores ajustar diferentes eventos en unmarco coherente
Se espera que los proyectos de encuestas planificados para los próximos años proporcionen muchos más datos sobre los eventos de interrupción de las mareas y ayuden a expandir en gran medida este campo de investigación, según Dai. Estos incluyen la encuesta transitoria del Experimento de Supernova Joven YSE, dirigida por elDARK Cosmology Center en el Instituto Niels Bohr y UC Santa Cruz, y los grandes telescopios de levantamiento sinóptico que se están construyendo en Chile.
"Observaremos cientos de miles de eventos de interrupción de las mareas en unos pocos años. Esto nos dará muchos 'laboratorios' para probar nuestro modelo y usarlo para comprender más sobre los agujeros negros", dijo Dai.
Además de Dai y Ramírez-Ruiz, los coautores incluyen a Jonathan McKinney, Nathaniel Roth y Cole Miller en la Universidad de Maryland, College Park. Se utilizaron herramientas computacionales de última generación para resolver el rompecabezas, yDai y Roth realizaron simulaciones en el gran grupo de computadoras recientemente adquirido gracias a una donación de la Fundación Villum para Jens Hjorth, jefe del Centro de Cosmología DARK, así como a grupos financiados por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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