Το βίντεο αυτό δείχνει πώς συντρίμμια από ένα αστέρι
που διαταράσσεται από βαρυτικές παλιρροϊκές δυνάμεις συγκρούεται με τον εαυτό του, δημιουργώντας κρουστικά
κύματα που εκπέμπουν υπεριώδες και οπτικό φως μακριά από τη μαύρη τρύπα.
Σύμφωνα με της παρατηρήσεις της αποστολής Swift για το αντικείμενο ASASSN-14li,
αυτές οι μάζες ύλης χρειάστηκαν περίπου ένα μήνα για να πέσουν μέσα στη μαύρη
τρύπα, όπου παράγονται οι αλλαγές στην εκπομπή ακτίνων Χ που συσχετίζονται με
την προηγούμενες οπτικές και υπέρυθρες αλλαγές.
Εικόνα: Goddard Space Flight Center της NASA
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι
το
ASASSN-14
li παρήχθη όταν ένα άστρο σαν τον Ήλιο
περιπλανήθηκε πολύ κοντά σε μια μαύρη τρύπα 3 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών παρόμοια
με εκείνη στο κέντρο του δικού μας γαλαξία. Συγκριτικά, ο
ορίζοντας των γεγονότων
μιας μαύρης τρύπας, όπως αυτή, είναι περίπου 13 φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο,
και ο
δίσκος προσαύξησης που σχηματίζεται από το διαταραγμένο από τις βαρυτικές
παλιρροϊκές δυνάμεις άστρο, θα μπορούσε
να επεκταθεί σε περισσότερες από δύο φορές την απόσταση Γης - Ηλίου.
Όταν ένα αστέρι περνά πάρα
πολύ κοντά από μια μαύρη τρύπα με μάζα 10.000 ή περισσότερες φορές από τη
μάζα
του Ήλιου, οι παλιρροϊκές δυνάμεις ξεπερνούν την βαρύτητα του άστρου, μετατρέποντας το αστέρι
σε ένα ρεύμα (
μια λωρίδα) από συντρίμμια.
Οι αστρονόμοι αποκαλούν αυτό το συμβάν: Φαινόμενο Παλιρροϊκής Διαταραχής. Η ύλη που πέφτει προς μια μαύρη τρύπα
συγκεντρώνεται σε ένα περιστρεφόμενο δίσκο προσαύξησης, όπου συμπιέζεται και
θερμαίνεται πριν τελικά ¨ξεχυθεί¨ πάνω από τον ορίζοντα των γεγονότων της
μαύρης τρύπας, το σημείο δηλαδή πέρα από το οποίο τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει (ακόμα και το φως) και που οι αστρονόμοι
δεν μπορούν να παρατηρήσουν. Οι εκλάμψεις Παλιρροϊκών Διαταραχών μεταφέρουν σημαντικές
πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο τα συντρίμμια αυτά εγκαθίστανται
αρχικά σε ένα δίσκο προσαύξησης.
Οι αστρονόμοι επίσης γνωρίζουν
ότι η εκπομπή ακτίνων Χ σε αυτές τις ¨φωτοβολίδες¨ δημιουργούνται πολύ κοντά στην
μαύρη τρύπα. Αλλά η θέση του ορατού και του υπεριώδους φως δεν ήταν σαφής,
ακόμη και αινιγματική. Σε μερικά από τα καλύτερα μελετημένα γεγονότα, αυτή η
εκπομπή φαίνεται να βρίσκεται πολύ πιο μακριά από ότι βρισκόταν η παλίρροια (βαρυτικές παλιρροϊκές δυνάμεις) της
μαύρης τρύπας, και η οποία θα μπορούσε να καταστρέψει το αστέρι. Επιπλέον, το
αέριο που εκπέμπει το φως φαινόταν να παραμένει σε σταθερή θερμοκρασία για πολύ
περισσότερο από ότι αναμενόταν.
Το
ASASSN-14
li ανακαλύφθηκε στις 22 Νοεμβρίου
του 2014, στις εικόνες που λήφθηκαν από την :
Αυτοματοποιημένη Ερεύνα για Υπερκαινοφανείς Ολοκλήρου του Ουρανού [
All Sky
Automated Survey for SuperNovae (ASASSN)], η οποία περιλαμβάνει
ρομποτικά τηλεσκόπια στη Χαβάη και τη Χιλή. Συνεχείς παρατηρήσεις με ακτίνες Χ από
τον δορυφόρο
Swift στα
υπεριώδη / οπτικά τηλεσκόπια άρχισε οκτώ ημέρες αργότερα και συνεχίζεται για λίγες
ημέρες για τους επόμενους εννέα μήνες. Οι ερευνητές συμπλήρωσαν αργότερα τα δεδομένα τους από παρατηρήσεις
με τον δορυφόρο
Swift, καθώς
και με οπτικά στοιχεία από το Παρατηρητήριο
Las Cumbres που έχει έδρα την Γκολέτα στην Καλιφόρνια.
Σε μία
εργασία
που περιγράφει τα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν στις 15 Μαρτίου στο
περιοδικό-ιστότοπο Astrophysical Journal Letters, ο Pasham, ο Cenko, και οι συνάδελφοί
τους έδειξαν πώς οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συντριμμιών που καταρρέουν, θα
μπορούσαν να δημιουργήσουν την παρατηρούμενη οπτική και υπέρυθρη εκπομπή.
Τα παλιρροϊκά συντρίμμια*
πέφτουν (καταρρέουν) αρχικά προς τη
μαύρη τρύπα αλλά προσπερνώντας την, επιστρέφουν, και δημιουργούν ένα τόξο,
μια αψίδα αν θέλετε, διαγράφοντας κατά μήκος ελλειπτικές τροχιές και τελικά
συγκρούονται με το εισερχόμενο ρεύμα (βλ, βίντεο)
¨Οι συστάδες από συντρίμμια που επιστρέφουν χτυπούν το
εισερχόμενο ρεύμα, πράγμα που οδηγεί σε κρουστικά κύματα που εκπέμπουν ορατό και
υπεριώδες φως¨,
δήλωσε ο Bradley Cenko του Κέντρου πτήσεων
Γκόνταρντ, ο οποίος είναι ο εν ενεργεία
κύριος ερευνητής του Swift και μέλος της επιστημονικής ομάδας.
¨Καθώς αυτές οι μάζες πέφτουν στη μαύρη
τρύπα, ρυθμίζουν επίσης επιτόπου την εκπομπή ακτίνων Χ¨
Θα χρειαστούν μελλοντικές
παρατηρήσεις και άλλων παλιρροϊκών διαταραχών για να διευκρινιστεί περαιτέρω η
προέλευση της οπτικής (ορατής) και
της υπεριώδους ακτινοβολίας.
Το Κέντρου πτήσεων Γκόνταρντ
διαχειρίζεται την αποστολή Swift σε συνεργασία με το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της
Πενσιλβανία στην αντίστοιχη Πανεπιστημιούπολη, το Εθνικό Εργαστήριο Los Alamos
στο Νέο Μεξικό, και το Orbital Sciences Corp. στο Ντούλς, της Βιρτζίνια των ΗΠΑ.
Άλλοι συνεργάτες είναι επίσης, το Πανεπιστήμιο του Leicester και Mullard Space
Science Laboratory στο Ηνωμένο Βασίλειο, το Παρατηρητήριο Brera και την Ιταλική
Υπηρεσία Διαστήματος στην Ιταλία, με επιπλέον συνεργάτες στη Γερμανία και την
Ιαπωνία.
*αυτά δηλαδή που
δημιουργήθηκαν από τον αστρικό αφανισμό εξαιτίας των ισχυρών παλιρροϊκών
δυνάμεων της Μαύρης τρύπας