Ce se intampla cand o gaura neagra distruge o stea activa

Cand o stea se apropie prea mult de o gaura neagra, atractia gravitationala intensa a gaurii neagra creaza forte mareice care pot „sfasia” corpul ceresc. In timpul unor astfel de evenimente, numite perturbari mareice, o parte din resturile stelare sunt aruncate, cu viteza mare, catre exterior, in timp ce restul cade inspre gaura neagra. Procesul provoaca un semnal puternic de raze X, care poate dura ani de zile, scrie EurekAlert!, serviciul de stiri al societatii stiintifice AAAS.

O echipa de astronomi, printre care si experti ai Universitatii din Maryland, au observat un eveniment de perturbare mareica intr-o galaxie care se afla la aproximativ 290 milioane de ani lumina distanta de Pamant. Este cea mai apropiata perturbare mareica descoperita in ultimul deceniu, iar fenomenul este descris intr-o lucrare publicata in numarul din 22 octombrie 2015 al revistei de specialitate Nature.

„Aceste rezultate sustin unele dintre cele mai noi idei privind structura si evolutia evenimentelor de perturbare mareica”, a declarat co-autorul studiului Coleman Miller, profesor de astronomie la UMD si director al Joint Space-Science Institute. „Pe viitor, perturbarile mareice pot deveni laboratoare pentru a studia efectele fortei gravitationale extreme.”

Proiectul All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) a descoperit initial perturbarea mareica, cunoscuta sub numele de ASASSN-14li, in noiembrie 2014. Evenimentul a avut loc in apropierea unei gauri negre supermasive din centrul galaxiei PGC 043234. Au urmat studii suplimentare cu ajutorul Observatorului Chandra X-ray al NASA, Swift Gamma-ray Burst Explorer, de asemenea al NASA, si cu ajutorul satelitului XMM-Newton al Agentiei Spatiale Europene, obtinandu-se o imagine mai clara prin analiza emisiilor de raze X ale perturbarii mareice.

Ilustratie a perturbarii mareice recent observate, numite ASASSN-14li. In partea stanga sus se poate observa un disc de ramasite stelare in jurul gaurii negre. O coada lunga de material stelar ejectat se intinde catre partea dreapta a imaginii, departe de gaura neagra. In chenar se poate vedea spectrul de raze X obtinut de Observatorul Chandra si satelitul XMM-Newton, unde apar variatii mari a intensitatii razelor X intr-o gama restransa de lungimi de unda. / Foto: NASA/CXC/M. Weiss

„Am vazut dovezi pentru cateva perturbari mareice de-a lungul anilor si am dezvoltat o multime de idei despre ce se intampla”, arata autorul principal al studiului, Jon Miller – profesor de astronomie la Universitatea din Michigan. „Aceasta este cea mai buna sansa pe care am avut pana acum de a intelege cu adevarat ceea ce se intampla atunci cand o gaura neagra sfasie o stea.”

Dupa ce o stea este distrusa de o perturbare mareica, fortele gravitationale puternice ale gaurii negre atrag majoritatea ramasitelor stelei. Frecarea incalzeste acest moloz stelar aflat in cadere catre gaura neagra, generand cantitati uriase de raze X. Dupa valul de raze X, cantitatea de lumina scade pe masura ce materialul stelar cade dincolo de orizontul evenimentului – punctul din apropierea gaurii negre dincolo de care lumina nu mai pot scapa.

De cele multe ori gazele cad inspre o gaura neagra sub forma de spirala spre interior si formeaza un disc. Dar procesul care creaza aceste structuri de disc, cunoscute sub numele de discuri de acumulare, a ramas un mister. Prin observarea ASASSN-14li, echipa de astronomi a avut ocazia sa asiste la formarea unui disc de acumulare pe masura ce se formeaza, uitandu-se la lumina in raze X la diferite lungimi de unda si urmarind cum aceste emisii s-au schimbat in timp.

Cercetatorii au stabilit ca cele mai multe dintre razele X sunt produse de material care este extrem de aproape de gaura neagra. De fapt, materialul cel mai stralucitor ar putea ocupa de fapt cea mai mica orbita stabila posibil. Dar astronomii sunt la fel de interesati sa invete ce se intampla cu gazul care nu este trase peste orizontul evenimentului, ci este evacuat, indepartandu-se de gaura neagra.

„Gaura neagra sfasie steaua si incepe sa inghita, intr-un ritm alert, materialul (rezultat prin dezmembrarea stelei – n.red.), dar asta nu este sfarsitul povestii”, a declarat co-autorul studiului, Jelle Kaastra – astronom la Institutul de Cercetari Spatiale din Olanda. „Gaura neagra nu poate tine pasul asa ca expulzeaza o parte din material catre exterior.”