Słabnące rozbłyski czarnych dziur. Rozwiązano kosmiczną zagadkę
W centrum większości galaktyk znajduje się supermasywna czarna dziura o masie nawet miliardy razy większej od naszego Słońca. Wszystkie one charakteryzują się jedną z najsilniejszych sił grawitacyjnych w całym Wszechświecie.
Niektóre gwiazdy zapuszczają się zbyt blisko czarnych dziur, lecz mimo to, zamiast ulec całkowitemu zniszczeniu, przeżywają kolejne przejścia, generując za każdym razem nowy rozbłysk światła.
Powtarzające się zdarzenia częściowego rozerwania pływowego (rpTDE) dają astronomom możliwość obserwowania raz po raz tej samej interakcji gwiazdy i czarnej dziury. W kilku takich przypadkach jednak badacze zauważyli zagadkowy schemat - kolejne rozbłyski stawały się coraz słabsze. I przez lata nie potrafiono wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje.
Teraz zespół astrofizyków z Uniwersytetu Syracuse wykazał, że odpowiedź może leżeć we wcześniej pomijanym czynniku - obrocie gwiazdy.
Rotacja gwiazd kluczem do zrozumienia zmian jasności w zdarzeniach TDE
Kiedy siła pływowa czarnej dziury podczas typowego zdarzenia rozerwania pływowego (TDE) całkowicie rozrywa gwiazdę, jej rozbite szczątki opadają na czarną dziurę lub "przyrastają" do niej i tracą energię, która w ciągu dni lub miesięcy jest emitowana w postaci światła.
Chociaż same czarne dziury nie emitują żadnego światła, TDE zapewniają krótkotrwałe źródło paliwa, oświetlające otaczający je obszar - a to pozwala astronomom na pośrednie badanie tych obiektów.
Jeśli gwiazda krążąca wokół czarnej dziury nie zbliży się na tyle, by ulec całkowitemu rozerwaniu, może stracić ułamek swojej masy, co skutkuje częściowym TDE - w takim powtarzającym się cyklu ocalałe jądro kontynuuje orbitę wokół czarnej dziury, tracąc coraz więcej materii z każdym kolejnym bliskim przejściem. Trwa to od kilku miesięcy do kilku lat.
Podczas obserwacji zauważono cztery powtarzające się układy, które generowały słabnące rozbłyski, nawet jeśli gwiazda traciła materiał. Okazało się, że oprócz odrywania materii od gwiazdy, siły pływowe czarnej dziury wywierają na nią moment obrotowy, powodujący, że gwiazda obraca się szybciej przy każdym bliskim spotkaniu. W rezultacie, chociaż mniej materii opada z powrotem w kierunku czarnej dziury, powraca ona w krótszym czasie, pomagając utrzymać przewidywany rozbłysk na mniej więcej tym samym poziomie jasności.
Aby odtworzyć to zjawisko, potrzeba gwiazdy, która już przed pierwszym spotkaniem z czarną dziurą szybko się obracała. Ten początkowy obrót zapobiega znacznemu rozkręceniu się gwiazdy podczas każdego przejścia. Dzięki temu, w miarę jak gwiazda traci mniej materii podczas każdego przejścia, szczytowe tempo opadania - i przewidywana jasność rozbłysku - mogą ostatecznie ulec zmniejszeniu.
Badanie opublikowano w czasopiśmie The Astrophysical Journal.
![Starcie gigantów. Co tak naprawdę wiesz o Nilu i Amazonce? [QUIZ]](https://i.iplsc.com/000N9RUWWOQN3ERO-C401.webp)