Jump to content

Событие приливного разрушения

Моделирование разрушения звезды сверхмассивной черной дырой во время приливного разрушения. [1]

Событие приливного разрушения (TDE) — это кратковременный астрономический источник , возникающий, когда звезда проходит так близко к сверхмассивной черной дыре (СМЧД), что ее разрывает приливная сила черной дыры . [2] [3] Звезда подвергается спагеттификации , создавая приливный поток материала, который обтекает черную дыру. Некоторая часть звездного материала захватывается на орбиту, образуя аккреционный диск вокруг черной дыры , испускающий электромагнитное излучение . В небольшой части ТДЭ релятивистская струя также образуется . Поскольку материал диска постепенно поглощается черной дырой, TDE исчезает в течение нескольких месяцев или лет.

TDE были предсказаны в 1970-х годах и впервые наблюдались в 1990-х годах. С тех пор было обнаружено более сотни таких объектов, причем они были обнаружены в оптических, инфракрасных, радио- и рентгеновских диапазонах волн. Иногда звезда может пережить столкновение с СМЧД, оставив после себя остаток; эти события называются частичными TDE. [4] [5]

TDE впервые были теоретизированы Джеком Хиллсом в 1975 году. [6] Последствие того, что звезда приблизилась к СМЧД настолько близко, что приливные силы между звездами преодолеют ее самогравитацию . В 1988 году Мартин Рис описал, как примерно половина разрушенного звездного материала останется связанной, в конечном итоге аккрецируясь на черную дыру и образуя светящийся аккреционный диск. [7]

По данным раннего [ когда? ] Согласно исследованиям, приливные разрушения являются неизбежным следствием активности массивных черных дыр, скрытых в ядрах галактик. Позже теоретики пришли к выводу, что возникший в результате взрыв или вспышка излучения от аккреции звездных обломков может выявить наличие спящей черной дыры в центре нормальной галактики. [8]

TDE впервые наблюдались в начале 1990-х годов с помощью рентгеновского ROSAT . обзора всего неба [ нужна ссылка ]

Наблюдения

[ редактировать ]

По состоянию на май 2024 г. известно около 100 TDE, [9] [10] [11] и были обнаружены с помощью нескольких астрономических методов. такие как оптические исследования переходных процессов, включая Zwicky Transient Facility (ZTF) [11] и Автоматизированный обзор всего неба сверхновых (ASAS-SN). [12] Другие TDE были обнаружены в рентгеновских лучах с использованием ROSAT , XMM-Newton и eROSITA . [13] TDE также были обнаружены в ультрафиолете . [14]

Оптические кривые блеска

[ редактировать ]

Кривые блеска TDE изначально имеют резкий рост яркости по мере того, как разрушенное звездное вещество падает к черной дыре, за которым следует более постепенное снижение яркости, продолжающееся месяцы или годы. В фазе спада светимость пропорциональна , где t – время, [15] хотя наблюдалось, что некоторые TDE отклоняются от типичных темп наблюдался. [16] Эти свойства позволяют отличить TDE от других переходных астрономических источников , таких как сверхновые . Пиковая светимость TDE пропорциональна массе центральной черной дыры; он может приближаться к родительским галактикам или превосходить их, что делает их одними из самых ярких источников, наблюдаемых во Вселенной. [17]

Физические свойства и энергетика

[ редактировать ]

Существует два широких класса TDE. Большинство TDE состоят из «нерелятивистских» событий, где истечения из TDE аналогичны энергетике, наблюдаемой в сверхновых типа Ib и Ic . [18]

Однако примерно 1% TDE являются релятивистскими TDE, когда астрофизическая струя запускается из черной дыры вскоре после разрушения звезды. Эта струя сохраняется в течение нескольких лет, прежде чем исчезнуть. [19] По состоянию на 2023 год наблюдалось всего четыре TDE со струями. [20]

Радиус приливного разрушения

[ редактировать ]

Звезда подвергается приливному разрушению, когда приливная сила действует на черную дыру. превышает собственную гравитацию звезды . Расстояние, ниже которого называется приливным радиусом и приблизительно определяется как: [21] [22]

Это идентично пределу Роша для разрушения планетных тел.

Обычно радиус приливного разрушения черной дыры больше, чем ее радиус Шварцшильда . , но, учитывая фиксированные радиус и массу звезды, существует масса черной дыры, при которой оба радиуса становятся равными, а это означает, что в этот момент звезда просто исчезнет, ​​прежде чем разорваться на части. [23] [7]

Известные приливные разрушения

[ редактировать ]
Оптическое изображение TDE Swift J1644+57, полученное космическим телескопом Хаббл.
  • Свифт J1644+57 [24] Релятивистский реактивный самолет, запущенный во время разрушения звезды, находящейся на расстоянии 3,8 миллиарда световых лет от нас. Самолет просуществовал 1,5 года, после чего отключился. [25]
  • АСАССН-14ли [26] [27] Первое радиообнаружение нерелятивистского истечения из ТДЭ в 2014 году.
  • AT2018hyz [28] TDE, который был радиотихим примерно через 750 дней после первоначального события TDE, и с тех пор его радиочастоты быстро росли. Это было интерпретировано как задержка радиоизлучения или внеосевой реактивный самолет. [29]
  • ASASSN-19bt была обнаружена в рамках проекта All Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) с помощью ранних детальных наблюдений со спутника TESS . [12] [30]
  • AT2019qiz [31]
  • AT2022cmc [32] — это реактивный TDE, обнаруженный ZTF в 2022 году.
  • ASASSN-20hx, расположенный недалеко от ядра галактики NGC 6297, был обнаружен в июле 2020 года и отметил, что это наблюдение представляет собой одно из «очень немногих событий приливного разрушения с жесткими степенными рентгеновскими спектрами ». [33] [34]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ «Новости DESY: Частица-призрак из измельченной звезды обнаруживает ускоритель космических частиц» . www.desy.de. ​Проверено 6 мая 2024 г.
  2. ^ «Астрономы видят, как массивная черная дыра разрывает звезду» . Вселенная сегодня. 28 января 2015 года . Проверено 1 февраля 2015 г.
  3. ^ «Приливное разрушение звезды массивной черной дырой» . Архивировано из оригинала 2 июня 2016 года . Проверено 1 февраля 2015 г.
  4. ^ Гийошон, Джеймс; Рамирес-Руис, Энрико (10 апреля 2013 г.). «Гидродинамическое моделирование для определения скорости питания черных дыр в результате приливного разрушения звезд: важность прицельного параметра и звездной структуры» . Астрофизический журнал . 767 (1): 25. arXiv : 1206.2350 . Бибкод : 2013ApJ...767...25G . дои : 10.1088/0004-637X/767/1/25 . ISSN   0004-637X . S2CID   118900779 .
  5. ^ Рю, Тэхо; Кролик, Джулиан; Пиран, Цви; Ноубл, Скотт К. (01 декабря 2020 г.). «Приливные разрушения звезд главной последовательности. III. Зависимость характера частичных разрушений от звездной массы» . Астрофизический журнал . 904 (2): 100. arXiv : 2001.03503 . Бибкод : 2020ApJ...904..100R . дои : 10.3847/1538-4357/abb3ce . ISSN   0004-637X .
  6. ^ Хиллз, Дж. Г. (март 1975 г.). «Возможный источник энергии сейфертовских галактик и QSO» . Природа . 254 (5498): 295–298. Бибкод : 1975Natur.254..295H . дои : 10.1038/254295a0 . hdl : 2027.42/62978 . ISSN   1476-4687 .
  7. ^ Jump up to: а б Рис, Мартин Дж. (июнь 1988 г.). «Приливное разрушение звезд черными дырами 10 6 –10 8 Солнечные массы в близлежащих галактиках» . Nature . 333 (6173): 523–528. Bibcode : 1988Natur.333..523R . doi : 10.1038/333523a0 . ISSN   1476-4687 .
  8. ^ Гезари, Суви (11 июня 2013 г.). «Приливные разрушения». Бразильский физический журнал . 43 (5–6): 351–355. Бибкод : 2013БрЖФ..43..351Г . дои : 10.1007/s13538-013-0136-z . S2CID   122336157 .
  9. ^ ван Вельзен, Сьерт (2011). «Оптическое открытие вероятных вспышек приливного разрушения звезд» . Астрофизический журнал . 741 (2): 73. arXiv : 1009.1627 . Бибкод : 2011ApJ...741...73В . дои : 10.1088/0004-637X/741/2/73 . Проверено 6 мая 2024 г.
  10. ^ Моклер, Бренна (2019). «Взвешивание черных дыр с использованием приливных разрушений» . Астрофизический журнал . 872 (2): 151. arXiv : 1801.08221 . Бибкод : 2019ApJ...872..151M . дои : 10.3847/1538-4357/ab010f .
  11. ^ Jump up to: а б Хаммерштейн, Эрика (2023). «Переосмысление последнего сезона: 30 приливных явлений по данным исследования ZTF-I» . Астрофизический журнал . 942 (9): 9. arXiv : 2203.01461 . Бибкод : 2023ApJ...942....9H . дои : 10.3847/1538-4357/aca283 .
  12. ^ Jump up to: а б Холойен, Томас В.-С.; Валлели, Патрик Дж.; Очеттль, Кэти; Станек, Казахстан; Кочанек, Кристофер С.; Френч, К. Декер; Прието, Хосе Л.; Шаппи, Бенджамин Дж.; Браун, Джонатан С.; Фаусно, Майкл М.; Донг, Субо; Томпсон, Тодд А.; Бозе, Субхаш; Нойштадт, Джек ММ; Каселла, П.; Бримакомб, Дж.; Кендуркар, Малхар Р.; Битон, Рэйчел Л.; Буция, Константина; Хомюк, Лаура; Коннор, Томас; Моррелл, Нидия; Ньюман, Эндрю Б.; Руди, Гвен С.; Шишковский, Лаура; Стрейдер, Джей (2019). «Открытие и ранняя эволюция ASASSN-19bt, первого TDE, обнаруженного TESS» . Астрофизический журнал . 883 (2): 111. arXiv : 1904.09293 . Бибкод : 2019ApJ...883..111H . дои : 10.3847/1538-4357/ab3c66 . S2CID   128307681 .
  13. ^ Хабибуллин И.; Сазонов С. (21 октября 2014 г.). «Кандидаты на приливное разрушение звезд, обнаруженные путем перекрестной корреляции Каталога ярких источников ROSAT и наблюдений XMM – Newton» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 444 (2): 1041–1053. arXiv : 1407.6284 . дои : 10.1093/mnras/stu1491 . Проверено 6 мая 2024 г.
  14. ^ Гезари, С.; Мартин, округ Колумбия; Миллиард, Б.; Баса, С.; Халперн, JP; Форстер, К.; Фридман, П.Г.; Моррисси, П.; Нефф, С.Г.; Шиминович, Д.; Зайберт, М.; Смолл, Т.; Уайдер, ТК (10 декабря 2006 г.). «Ультрафиолетовое обнаружение приливного разрушения звезды сверхмассивной черной дырой». Астрофизический журнал . 653 (1): L25–L28. arXiv : astro-ph/0612069 . Бибкод : 2006ApJ...653L..25G . дои : 10.1086/509918 .
  15. ^ Гезари, Суви (01 сентября 2021 г.). «Приливные разрушения» . Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 59 : 21–58. arXiv : 2104.14580 . Бибкод : 2021ARA&A..59...21G . doi : 10.1146/annurev-astro-111720-030029 . ISSN   0066-4146 .
  16. ^ Голайтли, ECA; Никсон, CJ; Кофлин, скорая помощь (01 сентября 2019 г.). «О разнообразии скоростей восстановления после приливных разрушений с точной звездной структурой» . Астрофизический журнал . 882 (2): Л26. arXiv : 1907.05895 . Бибкод : 2019ApJ...882L..26G . дои : 10.3847/2041-8213/ab380d . ISSN   0004-637X .
  17. ^ Яо, Юхан; Рави, Викрам; Гезари, Суви; ван Велцен, Сьерт; Лу, Вэньбинь; Шульце, Стив; Сомальвар, Джин Дж.; Кулкарни, СР; Хаммерштейн, Эрика; Николл, Мэтт; Грэм, Мэтью Дж.; Перли, Дэниел А.; Ценко, С. Брэдли; Штейн, Роберт; Рикарте, Анджело (01 сентября 2023 г.). «Демография событий приливных разрушений с помощью переходной установки Цвикки: объемные скорости, функция светимости и последствия для функции массы локальной черной дыры» . Астрофизический журнал . 955 (1): Л6. arXiv : 2303.06523 . Бибкод : 2023ApJ...955L...6Y . дои : 10.3847/2041-8213/acf216 . ISSN   0004-637X .
  18. ^ Сендес, Ю.; Александр, К.Д.; Бергер, Э.; Эфтекхари, Т.; Уильямс, ПКГ; Чорнок, Р. (1 октября 2021 г.). «Радионаблюдения обычного оттока в результате приливного разрушения AT2019dsg» . Астрофизический журнал . 919 (2): 127. arXiv : 2103.06299 . Бибкод : 2021ApJ...919..127C . дои : 10.3847/1538-4357/ac110a . ISSN   0004-637X .
  19. ^ Эфтекхари, Т.; Бергер, Э.; Заудерер, бакалавр; Маргутти, Р.; Александр, КД (20 февраля 2018 г.). «Радиомониторинг события приливного разрушения Swift J164449.3+573451. III. Реактивная энергетика позднего времени и отклонение от равнораспределения» . Астрофизический журнал . 854 (2): 86. arXiv : 1710.07289 . Бибкод : 2018ApJ...854...86E . дои : 10.3847/1538-4357/aaa8e0 .
  20. ^ Хенсли, Керри (08 ноября 2023 г.). «Почему самолеты разрушенных звезд так редки?» . ААС Нова . Проверено 4 декабря 2023 г.
  21. ^ Хиллз, Дж. Г. (март 1975 г.). «Возможный источник энергии сейфертовских галактик и QSO» . Природа . 254 (5498): 295–298. Бибкод : 1975Natur.254..295H . дои : 10.1038/254295a0 . hdl : 2027.42/62978 . ISSN   0028-0836 .
  22. ^ Лейси, Дж. Х.; Таунс, Швейцария; Холленбах, ди-джей (ноябрь 1982 г.). «Природа центрального парсека Галактики» . Астрофизический журнал . 262 : 120. Бибкод : 1982ApJ...262..120L . дои : 10.1086/160402 . ISSN   0004-637X .
  23. ^ Гезари, Суви (2014). «Приливное разрушение звезд сверхмассивными черными дырами» . Физика сегодня . 67 (5): 37–42. Бибкод : 2014PhT....67e..37G . дои : 10.1063/PT.3.2382 . ISSN   0031-9228 .
  24. ^ Блум, Джошуа (2011). «Возможный релятивистский выброс из массивной черной дыры, питаемой приливно-разрушенной звездой» (PDF) . Наука . 333 (6039): 203–206. arXiv : 1104.3257 . Бибкод : 2011Sci...333..203B . дои : 10.1126/science.1207150 . ПМИД   21680812 .
  25. ^ Сенд, Иветт (8 декабря 2021 г.). «Как черные дыры поглощают звезды?» . Астрономический журнал . Проверено 7 мая 2024 г.
  26. ^ ван Вельзен, Сьерт (2016). «Радиоструя от оптической и рентгеновской яркой звездной вспышки приливного разрушения ASASSN-14li». Наука . 351 (6268): 62–65. arXiv : 1511.08803 . Бибкод : 2016Sci...351...62V . дои : 10.1126/science.aad1182 . ПМИД   26612833 .
  27. ^ Цзян, Нин; Доу, Лиминг; Ван, Тинггуй; Ян, Ченвэй; Лю, Цзяньвэй; Чжоу, Хунъянь (1 сентября 2016 г.). «Мудрое обнаружение инфракрасного эха при приливном разрушении ASASSN-14li» . Письма астрофизического журнала . 828 (1): Л14. arXiv : 1605.04640 . Бибкод : 2016ApJ...828L..14J . дои : 10.3847/2041-8205/828/1/L14 . S2CID   119159417 .
  28. ^ Сендес, Ю.; Бергер, Э.; Александр, К.Д.; Гомес, С.; Хажела, А.; Чорнок, Р.; Ласкар, Т.; Маргутти, Р.; Мецгер, Б.; Битенхольц, МФ; Бретауэр, Д.; Виринга, Миннесота (1 октября 2022 г.). «Слегка релятивистский отток начался через два года после разрушения приливного события AT2018hyz» . Астрофизический журнал . 938 (1): 28. arXiv : 2206.14297 . Бибкод : 2022ApJ...938...28C . дои : 10.3847/1538-4357/ac88d0 .
  29. ^ Мацумото, Тацуя; Пиран, Цви (2 мая 2023 г.). «Обобщенный метод равнораспределения под произвольным углом обзора» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 522 (3): 4565–4576. arXiv : 2211.10051 . дои : 10.1093/mnras/stad1269 .
  30. ^ Гарнер, Роб (25 сентября 2019 г.). «TESS обнаружил свою первую черную дыру, разрушающую звезды» . НАСА . Проверено 28 сентября 2019 г.
  31. ^ Николл, М.; Веверс, Т.; Оутс, СР; Александр, К.Д.; Лелудас, Г.; Онори, Ф.; Джеркстранд, А.; Гомес, С.; Кампана, С. (14 сентября 2020 г.). «Отток приводит к оптическому подъему ближайшего, быстро развивающегося приливного события AT2019qiz» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 499 (1): 482–504. arXiv : 2006.02454 . Бибкод : 2020MNRAS.499..482N . дои : 10.1093/mnras/staa2824 . S2CID   219305100 .
  32. ^ Андреони, Игорь (2022). «Очень яркая струя в результате разрушения звезды массивной черной дырой» (PDF) . Природа . 612 (7940): 430–434. arXiv : 2211.16530 . Бибкод : 2022Natur.612..430A . дои : 10.1038/s41586-022-05465-8 . ПМИД   36450988 .
  33. ^ Линь, Дачэн (25 июля 2020 г.). «ATel # 13895: ASASSN-20hx — кандидат на событие жесткого приливного разрушения» . Телеграмма астронома . Проверено 25 июля 2020 г.
  34. ^ Хинкль, Дж. Т.; и др. (24 июля 2020 г.). «Atel № 13893: Классификация ASASSN-20hx как кандидата на событие приливного разрушения» . Телеграмма астронома . Проверено 24 июля 2020 г.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0748910644bc0ea226bd3082516b535d__1721330520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/07/5d/0748910644bc0ea226bd3082516b535d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Tidal disruption event - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)