Припливне руйнування (англ. tidal disruption event, TDE) — астрономічне явище, яке відбувається, коли зоря наближається досить близько до надмасивної чорної діри, щоб бути зруйнованою її приливною силою в ході ефекту спагетифікації. Частина маси зорі може бути захоплена акреційним диском навколо чорної діри, що призведе до тимчасового спалаху електромагнітного випромінювання рід час поглинання чорною дірою речовини з диску. Іноді зоря може вижити після зустрічі з надмасивною чорною дірою, утворивши залишок, - такі події називаються частковим припливним руйнуванням.
Теорія
Фізик Джон Арчибальд Вілер припустив, що розпад зорі в ергосфері чорної діри може призвести до прискорення вивільненого газу до релятивістських швидкостей. Вілеру вдалося застосувати релятивістське узагальнення класичної ньютонівської задачі про приливне руйнування до околиць чорної діри Шварцшильда або Керра. Однак ці ранні роботи обмежували свою увагу моделями нестиснюваних зір або зорями, які лише частково потрапляють у радіус Роша, умовами, за яких припливи мали б малу амплітуду.
У 1976 астрономи Юхан Франк і Мартін Ріс з Кембриджського інституту астрономії досліджували можливість існування чорних дір у центрах галактик і кулястих скупчень, визначивши критичний радіус, під яким зорі збурюються та поглинаються чорною дірою, припускаючи, що можна спостерігати ці події в певних галактиках. Однак вони не запропонували жодної точної моделі чи симуляції.
Цей спекулятивний прогноз і відсутність теоретичних інструментів на початку 1980-х років зацікавили та з Паризької обсерваторії, які винайшли концепцію припливного руйнування. Їхні перші роботи були опубліковані в 1982 році в журналі Nature і в 1983 році в . Авторам вдалося описати припливні збурення в активних галактичних ядрах на основі моделі «спалаху зоряного млинця» (за виразом Люміне) у припливному полі надмасивної чорної діри. Пізніше, у 1986 році, Люміне і Картер опублікували в журналі Astrophysical Journal Supplement аналіз, який узагальнював попередні дослідження «спагетування» і «млинців» та вказував на інші випадки припливного руйнування.
Спостереження
У 1990 за допомогою рентгенівського супутника ROSAT були виявлені перші кандидати на припливне руйнування. Кандидатами у події припливного руйнування, зокрема, вважаються потужні джерела ультрафіолетового або видимого світла, які не вдається пояснити іншими механізмами.
Теорія припливного руйнування була застосована до пояснення наднової , яка вибухнула незадовго до падіння під горизонт подій масивної чорної діри.
Усі відомі кандидати на припливне руйнування перераховані у «Відкритому каталозі подій припливного руйнування» (The Open TDE Catalog), який веде Гарвардський астрономічний центр.
У вересні 2016 команда з Університету науки і техніки Китаю в Хефеї оголосила про спостереження припливного руйнування за даними інфрачервоної космічної місії WISE. Інша команда з Університету Джона Гопкінса в Балтиморі, США, виявила ще три події припливного руйнування. В усіх випадках астрономи припустили, що релятивістський джет, створений зруйнованою зорею, буде випромінювати ультрафіолетове та рентгенівське випромінювання, яке поглинатиметься пилом, що оточує чорну діру, і перевипромінюватиметься в інфрачервоному діапазоні. Подібне інфрачервоне випромінювання справді було виявлено і навіть було застосовано для оцінки розміру чорної діри, яка поглинає зорю.
У вересні 2019 вчені, які використовували супутник TESS, оголосили, що вони стали свідками явища припливного руйнування під назвою на відстані 375 мільйонів світлових років.
У липні 2020 року було повідомлено про спостереження кандидата на «сильну приливну подію» з дуже жорстким спектром випромінювання поблизу ядра галактики NGC 6297.
Радіус припливного руйнування
Радіус приливного руйнування, це відстань, на якій чорна діра маси зруйнує припливними силами зорю радіусом і масою . Він приблизно відповідає розміру порожнини Роша зорі і за порядком величини дорівнює:
Зазвичай радіус приливного руйнування чорної діри більший за її гравітаційний радіус, . Лише для дуже масивних чорних дір RT стає меншим за RS, і це означає, що зоря зникне під горизонтом подій раніше, ніж її розірвуть припливні сили.
Список літератури
- Astronomers See a Massive Black Hole Tear a Star Apart. Universe today. 28 січня 2015. Процитовано 1 лютого 2015.
- . Архів оригіналу за 2 червня 2016. Процитовано 1 лютого 2015.
- Guillochon, James; Ramirez-Ruiz, Enrico (10 квітня 2013). Hydrodynamical Simulations to Determine the Feeding Rate of Black Holes by the Tidal Disruption of Stars: The Importance of the Impact Parameter and Stellar Structure. The Astrophysical Journal. 767 (1): 25. arXiv:1206.2350. Bibcode:2013ApJ...767...25G. doi:10.1088/0004-637X/767/1/25. ISSN 0004-637X.
- Wheeler J.A. (1971). Mechanisms for jets (PDF). Pontificae Academiae Scientarum Scripta Varia. 35: 539—582.
- Frank, J.; Rees, M. J. (1976). Effects of massive black holes on dense stellar systems. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 176 (3): 633—647. Bibcode:1976MNRAS.176..633F. doi:10.1093/mnras/176.3.633.
- Carter, B.; Luminet, J.-P. (1982). Pancake detonation of stars by black holes in galactic nuclei. Nature. 296 (5854): 211—214. Bibcode:1982Natur.296..211C. doi:10.1038/296211a0.
- Carter, B.; Luminet, J.-P. (1983). Tidal compression of a star by a large black hole. I Mechanical evolution and nuclear energy release by proton capture. Astronomy and Astrophysics. 121 (1): 97. Bibcode:1983A&A...121...97C.
- Luminet, J.-.P; Carter, B. (1986). Dynamics of an Affine Star Model in a Black Hole Tidal Field. The Astrophysical Journal Supplement Series. 61: 219. Bibcode:1986ApJS...61..219L. doi:10.1086/191113.
- The ROSAT All Sky Survey.
- Guillochon, James (7 березня 2022). The Open TDE Catalog. Harvard CfA. Процитовано 30 листопада 2022.
- van Velzen, Sjoert; Mendez, Alexander J.; Krolik, Julian H.; Gorjian, Varoujan (15 вересня 2016). Discovery of transient infrared emission from dust heated by stellar tidal disruption flares. The Astrophysical Journal. 829 (1): 19. arXiv:1605.04304. Bibcode:2016ApJ...829...19V. doi:10.3847/0004-637X/829/1/19
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Jiang, Ning; Dou, Liming; Wang, Tinggui; Yang, Chenwei; Lyu, Jianwei; Zhou, Hongyan (1 вересня 2016). The WISE Detection of an Infrared Echo in Tidal Disruption Event ASASSN-14li. The Astrophysical Journal Letters. 828 (1): L14. arXiv:1605.04640. Bibcode:2016ApJ...828L..14J. doi:10.3847/2041-8205/828/1/L14.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Holoien, Thomas W.-S.; Vallely, Patrick J.; Auchettl, Katie; Stanek, K. Z.; Kochanek, Christopher S.; French, K. Decker; Prieto, Jose L.; Shappee, Benjamin J.; Brown, Jonathan S. (2019). Discovery and Early Evolution of ASASSN-19bt, the First TDE Detected by TESS. The Astrophysical Journal. 883 (2): 111. arXiv:1904.09293. Bibcode:2019ApJ...883..111H. doi:10.3847/1538-4357/ab3c66.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Garner, Rob (25 вересня 2019). TESS Spots Its 1st Star-shredding Black Hole. NASA. Процитовано 28 вересня 2019.
- Lin, Dacheng (25 липня 2020). ATel #13895: ASASSN-20hx is a Hard Tidal Disruption Event Candidate. . Процитовано 25 липня 2020.
- Hinkle, J.T. та ін. (24 липня 2020). Atel #13893: Classification of ASASSN-20hx as a Tidal Disruption Event Candidate. . Процитовано 24 липня 2020.
- Gezari, Suvi (2014). The tidal disruption of stars by supermassive black holes. Physics Today (англ.). 67 (5): 37—42. Bibcode:2014PhT....67e..37G. doi:10.1063/PT.3.2382. ISSN 0031-9228.
- Rees, Martin J. (1988). Tidal disruption of stars by black holes of 106–108 solar masses in nearby galaxies. Nature (англ.). 333 (6173): 523—528. Bibcode:1988Natur.333..523R. doi:10.1038/333523a0. ISSN 1476-4687.
- Parsons, Jeff (23 жовтня 2015). Watch what happens when a black hole rips apart a star. mirror. Процитовано 26 листопада 2016.
- Scientists get first glimpse of black hole eating star, ejecting high-speed flare. Процитовано 26 листопада 2016.
- Supermassive black hole ASSASSN 14LI destroying a Sun-like star. ABC News. 27 листопада 2015. Процитовано 26 листопада 2016.
- Parsons, Jeff (6 жовтня 2016). A gigantic 'wandering' supermassive black hole is ripping through the galaxy. mirror. Процитовано 26 листопада 2016.
зовнішні посилання
- Відкритий каталог припливне руйнування, каталог заявлених подій приливних зривів.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Priplivne rujnuvannya angl tidal disruption event TDE astronomichne yavishe yake vidbuvayetsya koli zorya nablizhayetsya dosit blizko do nadmasivnoyi chornoyi diri shob buti zrujnovanoyu yiyi prilivnoyu siloyu v hodi efektu spagetifikaciyi Chastina masi zori mozhe buti zahoplena akrecijnim diskom navkolo chornoyi diri sho prizvede do timchasovogo spalahu elektromagnitnogo viprominyuvannya rid chas poglinannya chornoyu diroyu rechovini z disku Inodi zorya mozhe vizhiti pislya zustrichi z nadmasivnoyu chornoyu diroyu utvorivshi zalishok taki podiyi nazivayutsya chastkovim priplivnim rujnuvannyam TeoriyaFizik Dzhon Archibald Viler pripustiv sho rozpad zori v ergosferi chornoyi diri mozhe prizvesti do priskorennya vivilnenogo gazu do relyativistskih shvidkostej Vileru vdalosya zastosuvati relyativistske uzagalnennya klasichnoyi nyutonivskoyi zadachi pro prilivne rujnuvannya do okolic chornoyi diri Shvarcshilda abo Kerra Odnak ci ranni roboti obmezhuvali svoyu uvagu modelyami nestisnyuvanih zir abo zoryami yaki lishe chastkovo potraplyayut u radius Rosha umovami za yakih priplivi mali b malu amplitudu U 1976 astronomi Yuhan Frank i Martin Ris z Kembridzhskogo institutu astronomiyi doslidzhuvali mozhlivist isnuvannya chornih dir u centrah galaktik i kulyastih skupchen viznachivshi kritichnij radius pid yakim zori zburyuyutsya ta poglinayutsya chornoyu diroyu pripuskayuchi sho mozhna sposterigati ci podiyi v pevnih galaktikah Odnak voni ne zaproponuvali zhodnoyi tochnoyi modeli chi simulyaciyi Cej spekulyativnij prognoz i vidsutnist teoretichnih instrumentiv na pochatku 1980 h rokiv zacikavili ta z Parizkoyi observatoriyi yaki vinajshli koncepciyu priplivnogo rujnuvannya Yihni pershi roboti buli opublikovani v 1982 roci v zhurnali Nature i v 1983 roci v Astronomy amp Astrophysics Avtoram vdalosya opisati priplivni zburennya v aktivnih galaktichnih yadrah na osnovi modeli spalahu zoryanogo mlincya za virazom Lyumine u priplivnomu poli nadmasivnoyi chornoyi diri Piznishe u 1986 roci Lyumine i Karter opublikuvali v zhurnali Astrophysical Journal Supplement analiz yakij uzagalnyuvav poperedni doslidzhennya spagetuvannya i mlinciv ta vkazuvav na inshi vipadki priplivnogo rujnuvannya SposterezhennyaU 1990 za dopomogoyu rentgenivskogo suputnika ROSAT buli viyavleni pershi kandidati na priplivne rujnuvannya Kandidatami u podiyi priplivnogo rujnuvannya zokrema vvazhayutsya potuzhni dzherela ultrafioletovogo abo vidimogo svitla yaki ne vdayetsya poyasniti inshimi mehanizmami Teoriya priplivnogo rujnuvannya bula zastosovana do poyasnennya nadnovoyi yaka vibuhnula nezadovgo do padinnya pid gorizont podij masivnoyi chornoyi diri Usi vidomi kandidati na priplivne rujnuvannya pererahovani u Vidkritomu katalozi podij priplivnogo rujnuvannya The Open TDE Catalog yakij vede Garvardskij astronomichnij centr U veresni 2016 komanda z Universitetu nauki i tehniki Kitayu v Hefeyi ogolosila pro sposterezhennya priplivnogo rujnuvannya za danimi infrachervonoyi kosmichnoyi misiyi WISE Insha komanda z Universitetu Dzhona Gopkinsa v Baltimori SShA viyavila she tri podiyi priplivnogo rujnuvannya V usih vipadkah astronomi pripustili sho relyativistskij dzhet stvorenij zrujnovanoyu zoreyu bude viprominyuvati ultrafioletove ta rentgenivske viprominyuvannya yake poglinatimetsya pilom sho otochuye chornu diru i pereviprominyuvatimetsya v infrachervonomu diapazoni Podibne infrachervone viprominyuvannya spravdi bulo viyavleno i navit bulo zastosovano dlya ocinki rozmiru chornoyi diri yaka poglinaye zoryu U veresni 2019 vcheni yaki vikoristovuvali suputnik TESS ogolosili sho voni stali svidkami yavisha priplivnogo rujnuvannya pid nazvoyu na vidstani 375 miljoniv svitlovih rokiv U lipni 2020 roku bulo povidomleno pro sposterezhennya kandidata na silnu prilivnu podiyu z duzhe zhorstkim spektrom viprominyuvannya poblizu yadra galaktiki NGC 6297 Radius priplivnogo rujnuvannyaRadius prilivnogo rujnuvannya R T displaystyle R T ce vidstan na yakij chorna dira masi M B H displaystyle M BH zrujnuye priplivnimi silami zoryu radiusom R displaystyle R i masoyu M displaystyle M Vin priblizno vidpovidaye rozmiru porozhnini Rosha zori i za poryadkom velichini dorivnyuye R T R M B H M 1 3 displaystyle R T approx R frac M BH M frac 1 3 Zazvichaj radius prilivnogo rujnuvannya chornoyi diri bilshij za yiyi gravitacijnij radius R S 2 G M c 2 displaystyle R S frac 2GM c 2 Lishe dlya duzhe masivnih chornih dir RT staye menshim za RS i ce oznachaye sho zorya znikne pid gorizontom podij ranishe nizh yiyi rozirvut priplivni sili Spisok literaturiAstronomers See a Massive Black Hole Tear a Star Apart Universe today 28 sichnya 2015 Procitovano 1 lyutogo 2015 Arhiv originalu za 2 chervnya 2016 Procitovano 1 lyutogo 2015 Guillochon James Ramirez Ruiz Enrico 10 kvitnya 2013 Hydrodynamical Simulations to Determine the Feeding Rate of Black Holes by the Tidal Disruption of Stars The Importance of the Impact Parameter and Stellar Structure The Astrophysical Journal 767 1 25 arXiv 1206 2350 Bibcode 2013ApJ 767 25G doi 10 1088 0004 637X 767 1 25 ISSN 0004 637X Wheeler J A 1971 Mechanisms for jets PDF Pontificae Academiae Scientarum Scripta Varia 35 539 582 Frank J Rees M J 1976 Effects of massive black holes on dense stellar systems Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 176 3 633 647 Bibcode 1976MNRAS 176 633F doi 10 1093 mnras 176 3 633 Carter B Luminet J P 1982 Pancake detonation of stars by black holes in galactic nuclei Nature 296 5854 211 214 Bibcode 1982Natur 296 211C doi 10 1038 296211a0 Carter B Luminet J P 1983 Tidal compression of a star by a large black hole I Mechanical evolution and nuclear energy release by proton capture Astronomy and Astrophysics 121 1 97 Bibcode 1983A amp A 121 97C Luminet J P Carter B 1986 Dynamics of an Affine Star Model in a Black Hole Tidal Field The Astrophysical Journal Supplement Series 61 219 Bibcode 1986ApJS 61 219L doi 10 1086 191113 The ROSAT All Sky Survey Guillochon James 7 bereznya 2022 The Open TDE Catalog Harvard CfA Procitovano 30 listopada 2022 van Velzen Sjoert Mendez Alexander J Krolik Julian H Gorjian Varoujan 15 veresnya 2016 Discovery of transient infrared emission from dust heated by stellar tidal disruption flares The Astrophysical Journal 829 1 19 arXiv 1605 04304 Bibcode 2016ApJ 829 19V doi 10 3847 0004 637X 829 1 19 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Jiang Ning Dou Liming Wang Tinggui Yang Chenwei Lyu Jianwei Zhou Hongyan 1 veresnya 2016 The WISE Detection of an Infrared Echo in Tidal Disruption Event ASASSN 14li The Astrophysical Journal Letters 828 1 L14 arXiv 1605 04640 Bibcode 2016ApJ 828L 14J doi 10 3847 2041 8205 828 1 L14 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Holoien Thomas W S Vallely Patrick J Auchettl Katie Stanek K Z Kochanek Christopher S French K Decker Prieto Jose L Shappee Benjamin J Brown Jonathan S 2019 Discovery and Early Evolution of ASASSN 19bt the First TDE Detected by TESS The Astrophysical Journal 883 2 111 arXiv 1904 09293 Bibcode 2019ApJ 883 111H doi 10 3847 1538 4357 ab3c66 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Garner Rob 25 veresnya 2019 TESS Spots Its 1st Star shredding Black Hole NASA Procitovano 28 veresnya 2019 Lin Dacheng 25 lipnya 2020 ATel 13895 ASASSN 20hx is a Hard Tidal Disruption Event Candidate Procitovano 25 lipnya 2020 Hinkle J T ta in 24 lipnya 2020 Atel 13893 Classification of ASASSN 20hx as a Tidal Disruption Event Candidate Procitovano 24 lipnya 2020 Gezari Suvi 2014 The tidal disruption of stars by supermassive black holes Physics Today angl 67 5 37 42 Bibcode 2014PhT 67e 37G doi 10 1063 PT 3 2382 ISSN 0031 9228 Rees Martin J 1988 Tidal disruption of stars by black holes of 106 108 solar masses in nearby galaxies Nature angl 333 6173 523 528 Bibcode 1988Natur 333 523R doi 10 1038 333523a0 ISSN 1476 4687 Parsons Jeff 23 zhovtnya 2015 Watch what happens when a black hole rips apart a star mirror Procitovano 26 listopada 2016 Scientists get first glimpse of black hole eating star ejecting high speed flare Procitovano 26 listopada 2016 Supermassive black hole ASSASSN 14LI destroying a Sun like star ABC News 27 listopada 2015 Procitovano 26 listopada 2016 Parsons Jeff 6 zhovtnya 2016 A gigantic wandering supermassive black hole is ripping through the galaxy mirror Procitovano 26 listopada 2016 zovnishni posilannyaVidkritij katalog priplivne rujnuvannya katalog zayavlenih podij prilivnih zriviv