ที่ใจกลางกาแลคซีของเรามีหลุมดำมวลมหาศาล (SMBH) หรือที่เรียกว่า Sagittarius A จากการสำรวจอย่างต่อเนื่องนักดาราศาสตร์ได้พิจารณาแล้วว่า SMBH นี้วัดเส้นผ่านศูนย์กลาง 44 ล้านกม. (27.34 ล้านไมล์) และมีมวลประมาณ 4.31 ล้านดวงอาทิตย์ ในบางครั้งดาวจะเดินไปใกล้กับ Sag A มากเกินไปและถูกฉีกออกจากกันในกระบวนการรุนแรงที่รู้จักกันในชื่อ Tidal Disruption Event (TDE)
เหตุการณ์เหล่านี้ทำให้เกิดการปล่อยคลื่นแสงจ้าซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์ทราบว่าดาวนั้นถูกใช้ไปแล้ว น่าเสียดายที่นักดาราศาสตร์ไม่สามารถแยกแยะเหตุการณ์เหล่านี้จากปรากฏการณ์กาแลคซีอื่นมานานหลายทศวรรษ แต่ต้องขอบคุณการศึกษาใหม่จากทีมนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์นานาชาติตอนนี้นักดาราศาสตร์มีแบบครบวงจรที่อธิบายการสังเกตการณ์ล่าสุดของเหตุการณ์ที่สุดขั้วเหล่านี้
การศึกษา - ซึ่งเพิ่งปรากฏใน จดหมายวารสารฟิสิกส์ ภายใต้ชื่อ“ รูปแบบครบวงจรสำหรับเหตุการณ์การหยุดชะงักของคลื่น” - นำโดย Dr. Jane Lixin Dai นักฟิสิกส์กับ Dark Cosmology Center ของสถาบัน Niels Bohr เธอเข้าร่วมโดยสมาชิกจากสถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศแห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานตาครูซ (UCSC)
ในฐานะที่เป็น Enrico Ramirez-Ruiz - ศาสตราจารย์และประธานสาขาดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ UC Santa Cruz ศาสตราจารย์ Niels Bohr จากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนและผู้ร่วมเขียนบทความลงในเอกสารเผยแพร่ของ UCSC:
“ ในทศวรรษที่ผ่านมาหรือเพียงแค่เราสามารถแยกแยะ TDEs จากปรากฏการณ์กาแล็กซี่อื่น ๆ และรุ่นใหม่จะให้กรอบพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจเหตุการณ์ที่หายากเหล่านี้”
ในกาแลคซีส่วนใหญ่ SMBHs ไม่ใช้วัสดุใด ๆ อย่างแข็งขันดังนั้นจึงไม่ปล่อยแสงใด ๆ ซึ่งแยกแยะพวกมันออกจากกาแลคซีที่มีนิวเคลียสกาแล็กซี่แบบแอคทีฟ (AGNs) เหตุการณ์การหยุดชะงักของกระแสน้ำจึงเกิดขึ้นได้ยากเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวทุก ๆ 10,000 ปีในกาแลคซีทั่วไป อย่างไรก็ตามเมื่อดาวถูกแยกออกจากกันมันจะส่งผลให้เกิดการปล่อยรังสีจำนวนมาก ดังที่ดร. ไดอธิบาย:
“ เป็นที่น่าสนใจที่จะเห็นว่าวัสดุเข้าไปในหลุมดำได้อย่างไรภายใต้สภาวะที่รุนแรงเช่นนี้ เมื่อหลุมดำกำลังกินก๊าซที่เป็นตัวเอกจะมีการแผ่รังสีจำนวนมาก การแผ่รังสีคือสิ่งที่เราสามารถสังเกตได้และการใช้มันเราสามารถเข้าใจฟิสิกส์และคำนวณคุณสมบัติของหลุมดำ สิ่งนี้ทำให้มันน่าสนใจอย่างยิ่งที่จะออกไปล่าสัตว์เพื่อหากิจกรรมหยุดชะงักของคลื่น”
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการตรวจพบผู้สมัครจำนวนสิบสองคนสำหรับเหตุการณ์ความไม่สงบของกระแสน้ำ (TDEs) โดยใช้การสำรวจด้วยแสงออปติคัลและรังสี UV แบบไวด์ฟิลด์และการสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์ ในขณะที่ฟิสิกส์คาดว่าจะเหมือนกันสำหรับ TDEs ทั้งหมดนักดาราศาสตร์ได้ตั้งข้อสังเกตว่ามี TDE ที่แตกต่างกันสองสามชั้นปรากฏอยู่ ในขณะที่บางคนเปล่งรังสีเอกซ์ส่วนใหญ่ส่วนอื่น ๆ เปล่งแสงและรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นส่วนใหญ่
เป็นผลให้นักทฤษฎีได้พยายามเข้าใจคุณสมบัติที่หลากหลายที่สังเกตได้และสร้างแบบจำลองที่เชื่อมโยงกันซึ่งสามารถอธิบายได้ทั้งหมด เพื่อประโยชน์ในการสร้างแบบจำลองของพวกเขาดร. ไดและเพื่อนร่วมงานได้รวมองค์ประกอบจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปสนามแม่เหล็กรังสีและอุทกพลศาสตร์ของแก๊ส ทีมยังอาศัยเครื่องมือการคำนวณที่ทันสมัยและกลุ่มคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่ได้รับทุนจาก Villum Foundation สำหรับ Jens Hjorth (หัวหน้าศูนย์จักรวาลวิทยาแห่ง DARK) มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกาและองค์การนาซ่า
การใช้แบบจำลองที่เกิดขึ้นทำให้ทีมสรุปว่าเป็นมุมมองของผู้สังเกตการณ์ที่อธิบายถึงความแตกต่างในการสังเกต โดยพื้นฐานแล้วกาแลคซีที่แตกต่างนั้นมุ่งเน้นแบบสุ่มด้วยความเคารพต่อผู้สังเกตการณ์บนโลกซึ่งมองเห็นแง่มุมต่าง ๆ ของ TDEs โดยขึ้นอยู่กับทิศทางของพวกมัน ดังที่ Ramirez-Ruiz อธิบาย:
“ มันเหมือนมีม่านที่คลุมส่วนของสัตว์ร้าย จากมุมมองที่เราเห็นสัตว์ร้าย แต่จากมุมอื่น ๆ ที่เราเห็นสัตว์ร้ายที่ปกคลุม สัตว์ร้ายนั้นเหมือนกัน แต่การรับรู้ของเราแตกต่างกัน”
ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าคาดว่าโครงการสำรวจจำนวนหนึ่งจะให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ TDEs ซึ่งจะช่วยขยายขอบเขตการวิจัยสู่ปรากฏการณ์นี้ สิ่งเหล่านี้รวมถึงการสำรวจชั่วคราวของ Young Supernova Experiment (YSE) ซึ่งจะนำโดย DARK Cosmology Center ที่ Niels Bohr Institute และ UC Santa Cruz และการสำรวจกล้องโทรทรรศน์สรุปขนาดใหญ่ (LSST) ในชิลี
ตามที่ดร. ไดโมเดลรุ่นใหม่นี้แสดงให้เห็นว่านักดาราศาสตร์คาดหวังที่จะเห็นอะไรเมื่อดู TDEs จากมุมที่แตกต่างกันและจะช่วยให้พวกเขาสามารถปรับเหตุการณ์ต่าง ๆ ให้อยู่ในกรอบที่สอดคล้องกัน “ เราจะสังเกตเห็นเหตุการณ์การหยุดชะงักของคลื่นหลายร้อยถึงหลายพันในไม่กี่ปี” เธอกล่าว “ สิ่งนี้จะให้“ ห้องปฏิบัติการ” จำนวนมากแก่เราเพื่อทดสอบแบบจำลองของเราและใช้มันเพื่อทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลุมดำ”
ความเข้าใจที่ดีขึ้นของการที่หลุมดำใช้ดาวเป็นครั้งคราวจะมีการทดสอบเพิ่มเติมสำหรับสัมพัทธภาพทั่วไปการวิจัยคลื่นความโน้มถ่วงและช่วยให้นักดาราศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิวัฒนาการของกาแลคซี
