Sci Tech Daily
En la figura vemos una sección transversal de lo que ocurre cuando el material de la estrella rota es devorado por el agujero negro. El material forma un disco de acreción (disco). Hay demasiado material para que pase al agujero negro a la vez. Se calienta en el proceso y emite grandes cantidades de luz y radiación, visibles desde la Tierra (flecha doble). El modelo de computadora de la Dra. Jane Dai tiene en cuenta la diferencia en el ángulo de visión de la Tierra, lo que significa que ahora podemos categorizar las variaciones en las observaciones correctamente. Esto significa que podemos estudiar las propiedades del agujero negro y aprender sobre un cuerpo celeste que de otro modo no podríamos ver.
Por Lixin Dai, de UNIVERSITY OF COPENHAGEN para Sci Tech Daily Mayo 30 de 2018
Eventos de interrupción de mareas
En el centro de cada gran galaxia, hay un agujero negro supermasivo, de millones a miles de millones de veces más pesado que el Sol. Sin embargo, es difícil observar la mayoría de ellos, ya que no emiten ninguna luz o radiación. Esto solo sucede cuando se tira de alguna forma de material al campo gravitacional extremadamente fuerte del agujero negro. En raras ocasiones, en realidad tan raro como una vez cada 10.000 años para una galaxia, una estrella pasa muy cerca del agujero negro supermasivo, y la gravedad del agujero negro lo desgarra. Este tipo de evento fatal se llama evento de interrupción de mareas.
Cuando ocurre un evento de interrupción de las mareas, el agujero negro será "sobrealimentado" con restos estelares por un tiempo. "Es interesante ver cómo los materiales se abren camino en el agujero negro en condiciones tan extremas", dice la Dra. Jane Dai, quien dirigió el estudio. "A medida que el agujero negro está comiendo el gas estelar, se emite una gran cantidad de radiación. La radiación es lo que podemos observar, y al usarla podemos entender la física y calcular las propiedades del agujero negro. Esto hace que sea extremadamente interesante ir a cazar eventos de interrupción de las mareas ".
Un modelo de unificación
Si bien se espera que ocurra la misma física en todos los eventos de disrupción mareal, las propiedades observadas de estos eventos han mostrado una gran variación: algunos emiten principalmente emisiones de rayos X, mientras que otros emiten principalmente luz visible y UV. Ha sido una gran demanda para comprender esta diversidad y armar estas piezas muy diferentes del rompecabezas. En el modelo, es el ángulo de visión del observador el que establece la diferencia. Los astrónomos observan todo desde la Tierra, pero las galaxias están orientadas aleatoriamente a través del universo. "Es como si hubiera un velo que cubre parte de una bestia. Desde algunos ángulos vemos una bestia expuesta, pero desde otros ángulos vemos una bestia cubierta. La bestia es igual, pero nuestras percepciones son diferentes ", dijo el Prof. Enrico Ramirez-Ruiz, coautor del estudio.
Con el modelo del Dr. Dai y sus colaboradores juntos, combinando elementos de la relatividad general, el campo magnético, la radiación y el gas, ahora tenemos una medida de lo que esperamos ver cuando estamos viendo eventos de interrupción de mareas desde diferentes ángulos. Esto también nos permite poner diferentes eventos en un marco coherente. "Observaremos cientos o miles de eventos de interrupción de las mareas en unos pocos años. Esto nos dará muchos "laboratorios" para probar nuestro modelo y usarlo para comprender más acerca de los agujeros negros ", dijo el Dr. Dai.
Colaboración y perspectivas
Este trabajo ha sido posible gracias a la colaboración entre la Dra. Jane Dai del Centro de Cosmología DARK en el Instituto Niels Bohr (NBI), el Prof. Enrico Ramirez-Ruiz de ambos NBI y la Universidad de California en Santa Cruz (UCSC), The Academia Niels Bohr e investigadores de la Universidad de Maryland: el Prof. Jonathan McKinney, el Dr. Nathaniel Roth y el Prof. Cole Miller. En particular, se emplearon herramientas computacionales de última generación para resolver el rompecabezas. Estas simulaciones fueron llevadas a cabo por el Dr. Dai y el Dr. Roth, en el gran grupo de computadoras recientemente adquirido gracias al Villum Grant del profesor Jens Hjorth, jefe del Centro de Cosmología DARK, así como a grupos financiados por la NSF y la NASA.
Este avance ha proporcionado una nueva perspectiva al campo de investigación de rápido crecimiento. "Solo en la última década hemos podido distinguir los TDE de otros fenómenos galácticos, y el modelo del Dr. Dai nos proporcionará el marco básico para entender estos eventos raros", dice el Prof. Enrico Ramirez-Ruiz.
En los próximos años, la encuesta transitoria Young Supernova Experiment (YSE), liderada por DARK y UCSC, junto con otros telescopios como los telescopios de levantamiento sinóptico grande que se están construyendo en Chile, nos dará acceso a mucha más información y ayudará enormemente a ampliar este campo de investigación.
Publicación: Lixin Dai, et al., "Un modelo unificado para eventos de interrupción de mareas", ApJL, 2018; doi: 10.3847 / 2041-8213 / aab429
La Dra. Jane Lixin Dai, astrofísica teórica y profesora asistente y el Prof. Enrico Ramirez-Ruiz, ambos del Centro de Cosmología DARK en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, han proporcionado recientemente a la comunidad científica un modelo informático muy necesario. Es necesario para la investigación de eventos de interrupción de mareas: eventos raros, pero extremadamente contundentes que tienen lugar en el centro de las galaxias.
En la figura vemos una sección transversal de lo que ocurre cuando el material de la estrella rota es devorado por el agujero negro. El material forma un disco de acreción (disco). Hay demasiado material para que pase al agujero negro a la vez. Se calienta en el proceso y emite grandes cantidades de luz y radiación, visibles desde la Tierra (flecha doble). El modelo de computadora de la Dra. Jane Dai tiene en cuenta la diferencia en el ángulo de visión de la Tierra, lo que significa que ahora podemos categorizar las variaciones en las observaciones correctamente. Esto significa que podemos estudiar las propiedades del agujero negro y aprender sobre un cuerpo celeste que de otro modo no podríamos ver.
Por Lixin Dai, de UNIVERSITY OF COPENHAGEN para Sci Tech Daily Mayo 30 de 2018
Eventos de interrupción de mareas
En el centro de cada gran galaxia, hay un agujero negro supermasivo, de millones a miles de millones de veces más pesado que el Sol. Sin embargo, es difícil observar la mayoría de ellos, ya que no emiten ninguna luz o radiación. Esto solo sucede cuando se tira de alguna forma de material al campo gravitacional extremadamente fuerte del agujero negro. En raras ocasiones, en realidad tan raro como una vez cada 10.000 años para una galaxia, una estrella pasa muy cerca del agujero negro supermasivo, y la gravedad del agujero negro lo desgarra. Este tipo de evento fatal se llama evento de interrupción de mareas.
Cuando ocurre un evento de interrupción de las mareas, el agujero negro será "sobrealimentado" con restos estelares por un tiempo. "Es interesante ver cómo los materiales se abren camino en el agujero negro en condiciones tan extremas", dice la Dra. Jane Dai, quien dirigió el estudio. "A medida que el agujero negro está comiendo el gas estelar, se emite una gran cantidad de radiación. La radiación es lo que podemos observar, y al usarla podemos entender la física y calcular las propiedades del agujero negro. Esto hace que sea extremadamente interesante ir a cazar eventos de interrupción de las mareas ".
Un modelo de unificación
Si bien se espera que ocurra la misma física en todos los eventos de disrupción mareal, las propiedades observadas de estos eventos han mostrado una gran variación: algunos emiten principalmente emisiones de rayos X, mientras que otros emiten principalmente luz visible y UV. Ha sido una gran demanda para comprender esta diversidad y armar estas piezas muy diferentes del rompecabezas. En el modelo, es el ángulo de visión del observador el que establece la diferencia. Los astrónomos observan todo desde la Tierra, pero las galaxias están orientadas aleatoriamente a través del universo. "Es como si hubiera un velo que cubre parte de una bestia. Desde algunos ángulos vemos una bestia expuesta, pero desde otros ángulos vemos una bestia cubierta. La bestia es igual, pero nuestras percepciones son diferentes ", dijo el Prof. Enrico Ramirez-Ruiz, coautor del estudio.
Con el modelo del Dr. Dai y sus colaboradores juntos, combinando elementos de la relatividad general, el campo magnético, la radiación y el gas, ahora tenemos una medida de lo que esperamos ver cuando estamos viendo eventos de interrupción de mareas desde diferentes ángulos. Esto también nos permite poner diferentes eventos en un marco coherente. "Observaremos cientos o miles de eventos de interrupción de las mareas en unos pocos años. Esto nos dará muchos "laboratorios" para probar nuestro modelo y usarlo para comprender más acerca de los agujeros negros ", dijo el Dr. Dai.
Colaboración y perspectivas
Este trabajo ha sido posible gracias a la colaboración entre la Dra. Jane Dai del Centro de Cosmología DARK en el Instituto Niels Bohr (NBI), el Prof. Enrico Ramirez-Ruiz de ambos NBI y la Universidad de California en Santa Cruz (UCSC), The Academia Niels Bohr e investigadores de la Universidad de Maryland: el Prof. Jonathan McKinney, el Dr. Nathaniel Roth y el Prof. Cole Miller. En particular, se emplearon herramientas computacionales de última generación para resolver el rompecabezas. Estas simulaciones fueron llevadas a cabo por el Dr. Dai y el Dr. Roth, en el gran grupo de computadoras recientemente adquirido gracias al Villum Grant del profesor Jens Hjorth, jefe del Centro de Cosmología DARK, así como a grupos financiados por la NSF y la NASA.
Este avance ha proporcionado una nueva perspectiva al campo de investigación de rápido crecimiento. "Solo en la última década hemos podido distinguir los TDE de otros fenómenos galácticos, y el modelo del Dr. Dai nos proporcionará el marco básico para entender estos eventos raros", dice el Prof. Enrico Ramirez-Ruiz.
En los próximos años, la encuesta transitoria Young Supernova Experiment (YSE), liderada por DARK y UCSC, junto con otros telescopios como los telescopios de levantamiento sinóptico grande que se están construyendo en Chile, nos dará acceso a mucha más información y ayudará enormemente a ampliar este campo de investigación.
Publicación: Lixin Dai, et al., "Un modelo unificado para eventos de interrupción de mareas", ApJL, 2018; doi: 10.3847 / 2041-8213 / aab429
La Dra. Jane Lixin Dai, astrofísica teórica y profesora asistente y el Prof. Enrico Ramirez-Ruiz, ambos del Centro de Cosmología DARK en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, han proporcionado recientemente a la comunidad científica un modelo informático muy necesario. Es necesario para la investigación de eventos de interrupción de mareas: eventos raros, pero extremadamente contundentes que tienen lugar en el centro de las galaxias.