Κοιτάζοντας στην καρδιά ενός SuperNova:Η προσομοίωση επισημαίνει πώς να ανιχνεύσετε γρήγορα τον αστρικό πυρήνα

Μια νέα θεωρητική μελέτη με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Shanghai Jiao Tong και οι επιστήμονες του Purple Mountain Observatory διερεύνησαν πώς να ανιχνεύσουν ταχέως συστατικά των δυαδικών μαύρων τρύπων που άφησαν μια πρόσφατη έκρηξη της Supernova. Τα αποτελέσματα προσφέρουν μια πολλά υποσχόμενη προοπτική για την ανίχνευση της φυσικής σε ακραία περιβάλλοντα.

Όταν τα μαζικά αστέρια εξαντλούν τα πυρηνικά τους καύσιμα, υποβάλλονται σε μια βαρυτική κατάρρευση και εκραγούν ως σουπερνόβες. Εάν υπάρχει ένας τεράστιος σύντροφος κοντά, μπορεί να συγχωνευθεί με το συμπαγές υπόλοιπο που άφησε η έκρηξη, σχηματίζοντας ένα δυαδικό σύστημα μαύρης τρύπας. Η αλληλεπίδραση και η τελική συγχώνευση των δυαδικών συστατικών απελευθερώνουν περαιτέρω τεράστιες ποσότητες ενέργειας με τη μορφή βαρυτικών κυμάτων, οι κυματισμοί στο χωροχρόνο που προβλέπονται από τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Η παρουσία μιας ταχέως περιστρεφόμενης ή περιστροφής, μαύρης οπής στο δυαδικό σύστημα θα επηρέαζε σημαντικά τις κυματομορφές βαρύτητας. Ωστόσο, λόγω της πολυπλοκότητας της αστροφυσικής που εμπλέκεται στο σχηματισμό και την εξέλιξη των δυαδικών μαύρων οπών, δεν υπάρχει ακόμα συναίνεση για την αποτελεσματικότητα του σχηματισμού των ταχέως περιστρεφόμενων μαύρων οπών.

Με την εκτέλεση εκτεταμένων προσομοιώσεων υπολογιστών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η τροχιακή κίνηση και η εικασία του δίσκου σε ένα σύστημα μετά την Supernova Binary Black Hole μεταβάλλονται σημαντικά λόγω της ταχείας περιστροφής της συντροφιάς Black Hole. Το φαινόμενο της πρώτης εκκίνησης καθιστά τον δίσκο προσαύξησης γύρω από τη μεταβλητότητα που εξαρτάται από τη συντροφιά της μαύρης οπής.

"Αυτή η μεταβλητότητα, που αποτυπώνεται στις καμπύλες φωτός ακτίνων Χ που παρατηρήθηκαν από την οπτική γωνία μας, ανοίγει έναν νέο τρόπο να διερευνήσει τις αστροφυσικές ιδιότητες της συντροφιάς Black Hole και ακόμη και να περιορίζει την κακώς γνωστή κατανομή της ταχύτητας του Natal Kick", δήλωσε ο καθηγητής Tongu Liu από το Shanghai Jiao Tong University, ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Astrophysical Journal Letters, προτείνει μελλοντικές διαστημικές αποστολές όπως ο Probe Einstein, ο Lynx, η Athena και το μελλοντικό μεγάλο παρατηρητήριο για το χρονισμό ακτίνων Χ (Loft), τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν δεδομένα χρονισμού ακτίνων Χ με υψηλή ευαισθησία και ευρεία ενεργειακή κάλυψη, θα έχουν τη δυνατότητα να αποκαλύψουν αυτές τις μαύρες οπές Hidden μέσω της ανακάλυψης και του χαρακτηρισμού των προδιαγραφών.