Tại sao lỗ đen bị sặc?

Tôi đọc được rằng một lỗ đen đôi khi có thể "nghẹt thở" trên một ngôi sao:

"... vật chất sao bị phá vỡ đã tạo ra quá nhiều bức xạ đến nỗi nó bị đẩy lùi vào bên trong. Lỗ đen đang bị nghẹt thở vì vật chất vô cùng nhanh chóng."

Tại sao một lỗ đen bị sặc? Làm thế nào để các nhà thiên văn quản lý để quan sát sự kiện hiếm gặp này?

Có một giới hạn về việc một lỗ đen có thể tích tụ vật chất nhanh đến mức nào. Khi một ngôi sao đến gần một lỗ đen, nó có thể bị phá vỡ và bị tách ra. Vật chất từ ​​ngôi sao sau đó sẽ rơi xuống lỗ đen và khi đó, năng lượng hấp dẫn sẽ đi vào đốt nóng nó. Bây giờ vật liệu sao thường không thể rơi trực tiếp vào lỗ đen - động lượng góc phải được bảo toàn, vì vậy trước tiên nó sẽ tạo thành một "đĩa bồi tụ". Độ nhớt trong đĩa có thể vận chuyển động lượng góc ra bên ngoài, cho phép vật liệu sau đó rơi qua chân trời sự kiện. Tốc độ cuối cùng mà lỗ đen có thể nuốt khối lượng sẽ được kiểm soát bởi tốc độ mà vật liệu có thể chạm tới các phần bên trong của đĩa bồi tụ.

Nếu đĩa bồi tụ rất nóng và phát sáng, có thể có giới hạn về tốc độ có thể thêm vật liệu vào nó. Điều này được gọi là giới hạn Eddington . Về cơ bản những gì xảy ra là bức xạ từ các phần bên trong của đĩa bồi tụ rất mạnh đến nỗi nó có thể "thổi bay" bất kỳ vật liệu mới nào rơi xuống lỗ đen. Đây là một hiện tượng tự điều chỉnh vì độ sáng của đĩa có nguồn gốc từ vật liệu rơi vào nó - và do đó, một trạng thái cân bằng sẽ được thiết lập để giới hạn tốc độ bồi tụ đến mức chỉ tạo ra độ sáng đủ cho phép tiến hành bồi tụ. Giới hạn này về tốc độ bồi tụ là những gì bài báo bạn đề cập có nghĩa là "nghẹt thở".

$\epsilon \sim 0.1$

$10^{5}$$10^{6}$

$\leq 3\times 10^{10}$$10^{11}$$\epsilon \dot{M} c^2 \sim 10^{11} L_{\odot}$$\epsilon \sim 0.1$$\dot{M} \sim 2\times 10^{-4} M_{\odot}$mỗi ngày Do đó, phải mất hơn 10 năm để "nuốt chửng" ngôi sao ngay cả với tốc độ cực đại này.

Tôi đọc được rằng một lỗ đen đôi khi có thể "nghẹt thở" trên một ngôi sao: "... vật chất sao bị phá vỡ đang tạo ra quá nhiều bức xạ đến nỗi nó bị đẩy lùi vào bên trong. Lỗ đen đang nghẹt thở vì vật chất nhanh chóng bị phá hủy."

Tôi đọc báo cáo và nghĩ rằng nó hợp lý, và phù hợp với câu trả lời của Rob. Nhưng lưu ý rằng không có gì chắc chắn rằng đây là những gì thực sự đã xảy ra. Họ đã nhìn thấy một sự kiện "quang học thoáng qua" rất sáng, sáng hơn gấp mười lần so với một siêu tân tinh bình thường. Xem bài viết trên arXiv: Một tia cực tím phát sáng nhanh chóng được phát hiện bởi ROTSE: một sự kiện gián đoạn thủy triều? Có một dấu hỏi ở cuối tiêu đề, họ không biết chắc chắn. Và xem điều này từ các bài báo tin tức:

"Để thu hẹp nó khỏi bốn khả năng, họ đã nghiên cứu Dougie với kính viễn vọng Swift quay quanh và Kính thiên văn Eberly khổng lồ ở McDonald và họ tạo ra các mô hình máy tính. Những mô hình này cho thấy ánh sáng của Dougie sẽ hoạt động như thế nào nếu được tạo ra bởi các quá trình vật lý khác nhau. sau đó so sánh các Dougies lý thuyết khác nhau với các quan sát kính viễn vọng của chúng về vật thật. "

Họ đã đưa ra những gì họ nghĩ là phù hợp nhất. Nhưng chúng ta không biết chắc chắn rằng đây thực sự là một lỗ đen "nghẹt thở" trên một ngôi sao.

Tại sao một lỗ đen bị sặc?

Chúng tôi không biết chắc chắn. Lưu ý trong bài báo ở trang 8 và 9 họ nói về cách giải thích GRB ngoài trục. Có thể đây là những gì đã xảy ra. Hoặc một cái gì đó khác hoàn toàn. Ý tưởng về sự gián đoạn của thủy triều có vẻ phù hợp, nhưng họ không biết chắc chắn. Dù sao, hãy xem tóm tắt ở trang 12 để biết cách làm tròn:

"Kịch bản gián đoạn thủy triều đã được khám phá bằng cách lắp sự kiện vào phiên bản sửa đổi của mô hình được trình bày trong Guillhol và cộng sự (2014). Mô hình TDE mang lại sự phù hợp tốt với sự phát triển quang phổ và quang phổ của ngọn lửa, với khả năng cao nhất các mô hình cho thấy sự gián đoạn của một ngôi sao có khối lượng mặt trời bởi một lỗ đen. "

Làm thế nào để các nhà thiên văn quản lý để quan sát sự kiện hiếm gặp này?

Họ không thực sự quan sát thấy một lỗ đen nghẹt thở trên một ngôi sao. Những gì họ thấy là một thoáng qua quang học. Một cái gì đó trông giống như siêu tân tinh, nhưng không phù hợp với mẫu siêu tân tinh. Vì vậy, họ nghĩ rằng đó là sự phá vỡ của một ngôi sao bởi một lỗ đen.