I tid: forskare förutspår svarta hål-matvanor med noggranna modeller i vetenskaplig studie

StockholmFysiker har använt avancerade modeller för att noggrant förutsäga hur svarta hål slukar materia. En tidal disruptionshändelse (TDE) ger en unik möjlighet att studera detta fenomen. TDE inträffar när en stjärna kommer för nära ett supermassivt svart hål och bryts sönder. Resterna bildar en skiva runt det svarta hålet som avger starka ljusblixtar, vilka kan ses från jorden.

Viktiga insikter från de senaste observationerna innefattar:

• Exakt förutsägelse av TDE-fenomen
• Bekräftelse av modellen genom verkliga observationer
• Möjligheten att finslipa fysiken kring svarta hål

AT2018fyk är ett tidvattenstörande fenomen som ligger cirka 860 miljoner ljusår från Jorden. Forskare från Syracuse University, MIT och Space Telescope Science Institute använde en detaljerad modell för att studera det. Till skillnad från typiska tidvattenstörningar involverar AT2018fyk en stjärna som delvis överlever, vilket innebär att den fortsätter att interagera med det supermassiva svarta hålet.

Modellen förutsade korrekt att AT2018fyk snabbt skulle avta i augusti 2023. Observationer bekräftade detta och markerade viktigt framsteg inom studier av svarta hål. Denna precisa förutsägelse visar att forskare kan modellera interaktioner med supermassiva svarta hål mycket noggrant.

Avancerade teleskop som NASAs Hubble, James Webb och Chandra X-ray Observatory spelar en mycket viktig roll. Dessa verktyg upptäcker olika typer av elektromagnetisk strålning, som till exempel röntgenstrålar från het gas nära svarta hål. Röntgenstrålar har kortare våglängder och mer energi än synligt ljus, vilket hjälper forskare att studera de extrema områdena runt svarta hål.

Läs också:

Idag · 03:23

Ny forskning visar viktiga mekaniska samband i Alzheimers – kan befintliga cancerläkemedel hjälpa?

Omfattande extragalaktiska undersökningar gör det möjligt för oss att observera plötsliga förändringar i ljuskällor, vilket kan visa dynamiska händelser som TDE:er. Ett speciellt fall är AT2018fyk, som har ett återkommande mönster. Först upptäckt 2018, ger detta händelses repetitiva ökning och minskning av ljusstyrka information om stjärnans omloppsbana och dess interaktioner med SMBH.

Eric Coughlin och hans team från Syracuse University presenterade sin forskning i The Astrophysical Journal Letters. Deras arbete ger ny insikt om upprepande partiella tidvattenstörningsevent (TDEs). Det hjälper oss att bättre förstå stjärnornas livscykel nära supermassiva svarta hål och erbjuder sätt att förutsäga dessa fenomen i framtiden.

Teamets modell visar att stjärnan inte förstördes av det supermassiva svarta hålet. Material som faller tillbaka mot det svarta hålet påverkar dess ljusstyrka. Stjärnan fullbordar en omloppsbana runt det svarta hålet ungefär var 1300:e dag.

Forskare förutspår att AT2018fyk kommer att bli ljusare igen år 2025 när mer stjärnmaterial faller in i det svarta hålet. Även om den exakta ljusstyrkan är osäker, är händelsen ändå mycket betydelsefull.

Genom att förutsäga hur svarta hål slukar materia kan forskare lära sig mer om svarta håls natur. Detta bidrar till en bättre förståelse av dessa gåtfulla objekt och hur de samverkar med den omgivande materian.