Chơi với các lỗ đen là một công việc mạo hiểm, đặc biệt đối với một ngôi sao không may mắn quay quanh một ngôi sao. Đầu tiên ngôi sao sẽ được kéo dài ra khỏi hình dạng và sau đó nó sẽ được làm phẳng như một chiếc bánh kếp. Hành động này sẽ nén ngôi sao tạo ra vụ nổ hạt nhân bên trong dữ dội và sóng xung kích sẽ gợn sóng trong suốt plasma sao bị hành hạ. Điều này dẫn đến một loại vụ nổ tia X mới, cho thấy sức mạnh tuyệt đối mà một bán kính thủy triều lỗ đen có trên anh chị em nhị phân nhỏ hơn. Nghe có vẻ đau
Thật thú vị khi cố gắng tìm hiểu động lực gần một lỗ đen siêu lớn, đặc biệt là khi một ngôi sao đi lạc quá gần. Các quan sát gần đây về một thiên hà xa xôi cho thấy vật chất được kéo ra từ một ngôi sao gần trung tâm hạt nhân thiên hà đã gây ra một tia X-quang mạnh mẽ dội lại từ hình xuyến phân tử xung quanh. Khí sao khổng lồ bị hút vào đĩa bồi tích lỗ đen, tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ như một ngọn lửa. Không biết ngôi sao có còn nguyên vẹn trong suốt vòng xoáy tử thần của nó vào lỗ đen siêu lớn hay không, nhưng các nhà khoa học đã nghiên cứu một mô hình mới của một ngôi sao quay quanh một lỗ đen nặng vài triệu khối lượng mặt trời (giả sử ngôi sao có thể giữ nó lại với nhau cái đó Dài).
Matthieu Brassart và Jean-Pierre Luminet của Observatoire de Paris-Meudon, Pháp, đang nghiên cứu ảnh hưởng của bán kính thủy triều lên một ngôi sao quay gần hố đen siêu lớn. Bán kính thủy triều của hố đen siêu lớn là khoảng cách mà trọng lực sẽ có lực kéo lớn hơn nhiều so với cạnh đầu của ngôi sao so với cạnh sau. Độ dốc hấp dẫn khổng lồ này làm cho ngôi sao bị kéo dài quá mức nhận ra. Những gì xảy ra tiếp theo là một chút lạ. Trong vài giờ, ngôi sao sẽ xoay quanh lỗ đen, qua bán kính thủy triều và ra khỏi đầu kia. Nhưng theo các nhà khoa học Pháp, ngôi sao xuất hiện không phải là ngôi sao giống như ngôi sao đã đi vào. Biến dạng sao được mô tả trong sơ đồ đi kèm và chi tiết dưới đây:
- (a) - (d): Lực thủy triều yếu và ngôi sao thực tế vẫn có hình cầu.
- (e) - (g): Sao rơi vào bán kính thủy triều. Đây là điểm mà nó được định sẵn sẽ bị phá hủy. Nó trải qua những thay đổi về hình dạng, đầu tiên là hình xì gà, có hình dạng xì gà, sau đó nó bị ép lại khi các lực thủy triều san phẳng ngôi sao trong mặt phẳng quỹ đạo của nó thành hình dạng của một chiếc bánh kếp. Mô phỏng chi tiết thủy động lực học của động lực sóng xung kích đã được thực hiện trong giai đoạn nghiền nát này.
- (h): Sau khi xoay quanh điểm tiếp cận gần nhất trong quỹ đạo của nó (perihelion), ngôi sao bật lại, rời khỏi bán kính thủy triều và bắt đầu mở rộng. Để lại lỗ đen phía xa, ngôi sao vỡ ra thành những đám mây khí.
Khi ngôi sao bị kéo xung quanh lỗ đen trong pha nghiền nát, người ta tin rằng áp lực sẽ rất lớn đối với ngôi sao bị biến dạng đến mức các phản ứng hạt nhân dữ dội sẽ xảy ra trong suốt quá trình. Nghiên cứu này cũng cho thấy sóng xung kích mạnh sẽ truyền qua plasma nóng. Sóng xung kích sẽ đủ mạnh để tạo ra một luồng nhiệt ngắn (<0,1 giây) (> 109 Kelvin) lan truyền từ lõi sao vào bề mặt bị biến dạng của nó, có thể phát ra tia X-quang mạnh mẽ hoặc vụ nổ tia gamma. Do sự nóng lên dữ dội này, có vẻ như hầu hết các vật liệu sao sẽ thoát khỏi lực hấp dẫn của lỗ đen, nhưng ngôi sao sẽ không bao giờ trở lại như cũ. Nó sẽ được biến thành những đám mây khí hỗn loạn.
Tình huống này sẽ quá khó để tưởng tượng khi xem xét khối lượng sao dày đặc trong các hạt nhân thiên hà. Trên thực tế, Brassart và Luminet đã ước tính rằng có thể có 0,00001 sự kiện trên mỗi thiên hà và mặc dù điều này có vẻ thấp, các đài quan sát trong tương lai như Kính thiên văn Khảo sát khái quát lớn (LSST) có thể phát hiện các vụ nổ này, có thể vài năm một lần vì Vũ trụ trong suốt để phát xạ tia X và tia gamma cứng.
Nguồn: Khoa học hàng ngày
