ブラックホールが星を引き裂くときに光を生成する理由を説明する

超大質量ブラックホールは、ほぼすべての銀河の中心に存在しているようです。 時折、星がこれらのモンスターの近くをさまよって、潮汐擾乱イベントと呼ばれるものに遭遇します。 ブラックホールの重力によって星が引き裂かれ、その結果、大規模な放射線爆発が発生します。 私たちはこれが数回起こっていることに気付きました。

しかし、「それ」という言葉が特に放射線の爆発を指すため、なぜこれが起こるのか正確にはわかっていません。 結局のところ、星は核融合によって放射線を生成し、潮汐の乱れによって放射線が生成されます。 マカロニ スター、融合反応から成分を効果的に引き出します。 ブラックホールは物質を食べるときに輝きますが、このプロセスは潮汐擾乱現象による突然の放射線のバーストのようには見えません。

放射線がどのように発生するかはよくわかっていないことが分かりました。 競合するアイデアはたくさんありますが、どれがデータに最もよく適合するかを特定できませんでした。 しかし、科学者たちは、更新されたソフトウェアパッケージを利用して潮汐破壊現象をモデル化し、改良されたモデルが私たちの観察によく適合することを示しました。

スパゲッティシミュレーション

上で述べたように、潮汐擾乱現象における放射線源については完全にはわかっていません。 はい、それは大きくて壊滅的なので、多少の放射線は驚くべきことではありません。 しかし、その放射線の詳細、つまりどの波長が優勢であるか、その強度の増減の速さなどを解釈すれば、これらの現象を制御する物理学について何かを知ることができます。

理想的には、ソフトウェアは潮汐擾乱の物理学と、それが生成する放射線の観測との間の橋渡し役として機能する必要があります。 現実的な乱気流をシミュレートし、物理学が適切であれば、プログラムはこれらの現象の観察とよく一致する放射線の波を生成するはずです。 残念ながら、これまでのところ、このソフトウェアは私たちを失望させています。 物事を計算的に管理できるようにするために、シミュレーションの現実性について疑問が生じる多くのショートカットを実行する必要がありました。

ヘブライ大学のエラッド・スタインバーグとニコラス・ストーンによる新作は、以下に基づいています。 RICHというソフトウェアパッケージ 流体の動き (専門的には流体力学と呼ばれます) を追跡できます。 恒星の残骸は、私たちが地球上で知っている流体のような意味では流体ではありませんが、その挙動は主に流体力学によって決まります。 RICH は最近更新され、流体中の物質による放射線の放出と吸収のモデルが改善され、潮汐擾乱のモデル化により適したものになりました。

研究者は、計算を適切な時間内に完了できるようにするために、いくつかの近道を講じる必要があります。 シミュレーションで使用される重力のバージョンは完全に相対論的ではなく、ブラック ホールに最も近い領域でのみ近似されています。 しかし、これにより計算が十分に高速化されたため、研究者らは星の残骸を、変態過程からこの現象によって発生するピーク放射線まで、約70日間にわたって追跡できるようになった。