Astronom mensimulasikan momen terakhir bintang saat ditelan oleh lubang hitam: 'istirahat seperti telur'
Alam semesta penuh dengan peristiwa yang spektakuler dan kejam, tetapi sedikit yang lebih dramatis daripada lubang hitam yang memisahkan bintang. Sekarang, berkat simulasi komputer canggih, para ilmuwan telah mendapatkan penampilan terdekat mereka pada apa yang mungkin terlihat oleh bencana kosmik ini – dan bahkan terdengar – seperti.
Sebuah tim astronom, yang dipimpin oleh ahli astrofisika teoretis Elias sebagian besar California Institute of Technology (Caltech), memodelkan milidetik akhir yang dramatis di hadapan bintang neutron, inti yang sangat padat yang ditinggalkan oleh ledakan bintang besar, dilahap oleh a oleh a oleh a oleh a. lubang hitam.
Itu Hasilditerbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters pada bulan Maret, menunjukkan bahwa pada saat -saat terakhir itu, permukaan bintang itu terpisah seperti tanah selama gempa bumi. Tepat sebelum bintang neutron menghilang ke dalam jurang lubang hitam, beberapa gelombang kejutan paling kuat yang diketahui oleh kita akan meletus ke luar dalam semacam perpisahan terakhir yang penuh kekerasan. Pekerjaan tim juga memprediksi jenis sinyal yang mungkin dikirimkan tabrakan kosmik ini melalui ruang, menandakan bahwa para astronom yang menggunakan teleskop di Bumi dan di orbit suatu hari nanti dapat mendeteksi.
“Sebelum simulasi ini, orang -orang mengira Anda bisa memecahkan bintang neutron seperti telur, tetapi mereka tidak pernah bertanya apakah Anda bisa mendengar celah itu,” kata kebanyakan orang dalam a penyataan. “Pekerjaan kami memperkirakan bahwa, ya, Anda bisa mendengar atau mendeteksi sebagai sinyal radio.”
Simulasi menunjukkan bahwa tepat sebelum bintang neutron ditelan, gravitasi Black Hole yang luar biasa menunjukkan permukaannya, memicu starquakes kekerasan. Itu menyebabkan medan magnet yang kuat dari bintang itu berdesir dan berputar, menghasilkan apa yang oleh para astronom disebut gelombang Alfvén. Kemudian, tepat sebelum bintang neutron dikonsumsi oleh lubang hitam, gelombang ini berubah menjadi ledakan yang kuat, memancarkan ledakan gelombang radio yang dikenal sebagai Fast Radio Burst (FRB). Jaringan Caltech yang akan datang dari 2.000 hidangan radio di Nevada mungkin suatu hari nanti cukup sensitif untuk mendeteksi semburan akhir ini, menurut pernyataan itu.
Kemudian, ketika ia menghilang ke dalam lubang hitam, simulasi mengungkapkan “gelombang kejut monster” bahkan lebih kuat dari yang disebabkan oleh retak awal yang meledak ke luar. Gelombang ini juga dapat membuat sinyal radio yang terdeteksi, berpotensi memungkinkan para astronom untuk menangkap dua ledakan berbeda dari tabrakan lubang neutron bintang neutron.
Terkait: Gambar warna hitam pertama di dunia sedang dalam perjalanan
“Ini melampaui model berpendidikan untuk fenomena ini,” Katerina ChatziioannouAsisten Profesor Fisika di Caltech dan rekan penulis studi baru, mengatakan dalam pernyataan yang sama. “Ini adalah simulasi aktual yang mencakup semua fisika yang relevan yang terjadi ketika bintang neutron pecah seperti telur.”
Simulasi ini juga memprediksi kemungkinan pembentukan objek hipotetis yang langka yang dikenal sebagai pulsar lubang hitam. Pulsar tradisional adalah bintang neutron pemintalan yang memancarkan balok radiasi, dan studi baru menunjukkan lubang hitam dapat secara singkat meniru perilaku ini sambil mengonsumsi bintang neutron.
Fenomena ini terjadi karena, ketika lubang hitam menelan bintang neutron, juga menarik medan magnet bintang. “Tapi itu perlu menyingkirkan itu,” kata sebagian besar dalam sebuah pernyataan. “Apa yang ditunjukkan simulasi adalah bahwa itu benar -benar melakukan itu dengan cara yang membentuk keadaan yang terlihat seperti pulsar.”
Pulsar lubang hitam ini akan bertahan hanya sepersekian detik tetapi bisa memancarkan ledakan sinar-X berenergi tinggi atau sinar gamma, tanda tangan yang tidak salah lagi dari akhir kekerasan bintang, menurut studi baru.
Tim memuji simulasi terperinci mereka dengan kekuatan komputasi mutakhir. Mereka menggunakan Perlmutter, superkomputer di Lawrence Berkeley National Laboratory di California yang dilengkapi dengan GPU, prosesor grafis yang sama yang digunakan dalam video game dan alat AI seperti ChatGPT.
“Kami hanya tidak memiliki daya komputasi yang cukup sebelumnya untuk memodelkan sistem fisik yang sangat kompleks ini secara rinci,” kata Most.
“Dengan GPU, tiba -tiba, semuanya bekerja dan cocok dengan harapan kami.”
Penelitian ini diterbitkan lintas dua dokumen Dalam surat jurnal astrofisika.
Artikel ini awalnya diterbitkan Space.com.
