Vědci provedli rekonstrukci „vesmírného zločinu“. Jejich nová simulace ukazuje příběh hvězdy o velikosti našeho Slunce roztrhané nenasytnou černou dírou. Odhaluje průběh a detaily její destrukce.

Šokovaná hvězda v gravitační pasti

Tým vedený výzkumníky z Racahova fyzikálního institutu Hebrejské univerzity v Jeruzalémě ve studii zveřejněné ve vědeckém magazínu Nature popsal, co se děje s hvězdou, která spadne do gravitační pasti černé díry.

Černá díra takovou hvězdu svou gravitací natáhne do tvaru špagety. Astrovědci takovému jevu říkají slapové roztrhání (tidal disruption event, TDE).

Slapové roztrhání nastává, když se dráha hvězdy přiblíží k supermasivní černé díře s hmotností milionkrát až miliardkrát větší, než je hmotnost Slunce. Mohutná gravitace černé díry v takovém případě vyvolá uvnitř hvězdy obrovské slapové síly.

Gravitační síla na polokouli hvězdy, která je bližší k černé díře, dosahuje vyšších hodnot než na vzdálenějším konci. Rozdíl v gravitaci, slapová síla, hvězdu vůči černé díře vertikálně roztáhne a horizontálně stlačí.

Nebohá hvězda se změní v tenké vlákno hvězdného plazmatu v jevu označovaném také jako špagetifikace.

Špagetifikované plazma během něj padá k černé díře, a přitom je zahříváno sérií rázových vln. To způsobí, že plazma vystřelí vysoce zářivou erupci, která se dá pokládat za poslední výkřik umírající hvězdy. Erupce je tak silná a tak zářivá, že může na několik týdnů nebo dokonce měsíců zastínit světlo všech hvězd v okolní galaxii.

Pohled do tajů špagetifikace

Simulace radiační hydrodynamiky vytvořená vědci z Racahova fyzikálního institutu Eladem Steinbergem a Nicholasem Stonem se dostala zatím nejhlouběji do průběhu špagetifikace. Jako první rekonstruovala její kompletní obraz, od zachycení hvězdy černou dírou, přes počáteční narušení hvězdy až po vzplanutí.

Simulace odhalila dosud neznámý typ rázové vlny vznikající během špagetifikace. Ukázalo se, že tento jev rozptyluje energii rychleji, než se vědci domnívali.

Astronomové doufají, že kromě vysvětlení nejjasnějších období špagetifikace by simulace mohla pomoci odhalit vlastnosti supermasivních černých děr ležících uprostřed galaxií, jakými jsou jejich hmotnost a rychlost rotace, i proměny hmoty v prostředí extrémních gravitačních sil v jejich okolí.