محققان ابتدا رفتار ستارگان نزدیک سیاهچاله را تقلید کردند

محققان موسسه اخترفیزیک ماکس پلانک در آلمان توانسته اند رفتار ستارگان را در اطراف سیاهچاله ای یک میلیون برابر جرم خورشید را کامپیوتری کنند. اثرات فیزیکی نظریه نسبیت عام اینشتین برای اولین بار با تقلید از ساختار درونی واقعی ستارگان مورد مطالعه قرار گرفته است. در این شبیه سازی، این تیم از هشت ستاره با جرم های مختلف در نزدیکی سیاهچاله عبور کردند تا رفتار آنها را بررسی کنند.

با نزدیک شدن این ستارگان به سیاهچاله، توسط گرانش باورنکردنی سیاهچاله کشیده و متلاشی شدند. برخی از این ستارگان به طور کامل ناپدید شدند و در هنگام جزر و مد به نوارهای طولانی هوای گرم در فضای اطراف سیاهچاله تبدیل شدند.

برخی از ستاره های خوش شانس از این مسیر نزدیک فرار کردند و تنها کسری از آنها متلاشی شدند. اما همه ما می دانیم که دلیل بقای این ستاره ها شانس آنها نیست بلکه تراکم درونی آنهاست.

این تیم از هشت ستاره با ساختار داخلی واقعی آنها تقلید کردند که 0.15، 0.3، 0.4، 0.5، 0.7، 1، 3 و 10 برابر جرم خورشید بودند. هر یک از این ستارگان، در نزدیکترین حالت خود، 38.5 میلیون کیلومتر از سیاهچاله، در حدود یک چهارم فاصله از زمین و خورشید را طی کردند.

در تصویر بالا ستارگان با ساختار درونی خود نشان داده شده اند. آبی نمایانگر لایه ای با چگالی کمتر و زرد نمایانگر لایه ای متراکم تر است. در شبیه سازی، ستارگان با جرم 0.15، 0.3، 0.7. آنها 1 برابر جرم خورشید را خواندند و ستارگان باقی مانده به طور کامل نابود شدند.

محققان دریافتند که با دور شدن ستاره از سیاهچاله، گرانش ستاره تلاش کرد تا جرم باقی مانده را دوباره جمع کند و ستاره را به موقعیت قبلی خود بازگرداند. در نتیجه، ستارگان متراکم از بحران فرار کردند و تنها کسری از آنها در دام گرانش سیاهچاله افتادند.

این تیم علاوه بر بررسی تأثیر جرم‌های مختلف ستاره‌ها بر رویدادهای جزر و مدی، ویژگی‌های فیزیکی دیگری مانند سیاه‌چاله‌ها با اجرام مختلف و مسیر ستارگان از فواصل مختلف را مورد بررسی قرار داد. این مطالعات به ستاره شناسان کمک می کند تا دید بهتری از آنچه در کهکشان های دور اتفاق می افتد داشته باشند و این رویدادها را بهتر پیش بینی کنند.