El modelo simula lo que se conoce como un "evento de perturbación de marea", donde una estrella que pasa demasiado cerca de un agujero negro supermasivo es destrozada por las intensas fuerzas gravitacionales. Este proceso genera una llamarada brillante que se puede observar en todo el espectro electromagnético, pero los mecanismos exactos detrás de la emisión y evolución de la llamarada siguen sin estar claros.
El nuevo modelo, publicado en la revista "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society", aborda esta incertidumbre incorporando varios procesos físicos que ocurren durante el evento de interrupción de las mareas:
1. Disrupción estelar y formación de discos de acreción: El modelo comienza con la eliminación de las capas más externas de la estrella, formando una corriente de escombros que gira en espiral hacia el agujero negro. Esta corriente de material luego se deposita en un disco de acreción alrededor del agujero negro.
2. Choques y emisiones térmicas: A medida que la corriente de escombros cae hacia el agujero negro, encuentra fuertes choques que calientan el gas a temperaturas extremadamente altas. Esto genera una intensa emisión térmica, que contribuye significativamente a la radiación óptica y ultravioleta observada durante el evento de alteración de las mareas.
3. Formación de chorros y emisión de rayos gamma: El disco de acreción formado alrededor del agujero negro es inestable y propenso a lanzar potentes chorros de materia. Estos chorros, impulsados por fuerzas magnéticas, producen emisiones de rayos gamma que a menudo se detectan en eventos de perturbación de mareas. El modelo incluye cálculos detallados de estos procesos de formación y emisión de chorros.
4. Evolución y variabilidad del disco: El modelo rastrea la evolución temporal del disco de acreción a medida que sufre cambios significativos durante el evento de alteración de las mareas. Las propiedades del disco, como la densidad y la temperatura, evolucionan, lo que provoca variaciones en la emisión observada a lo largo del tiempo. Esto explica las curvas de luz observadas y las características espectrales de los eventos de alteración de las mareas.
El nuevo modelo proporciona un marco integral que explica muchas de las características observadas de los eventos de alteración de las mareas, como las llamaradas brillantes, la emisión variable y las observaciones de múltiples longitudes de onda. También ofrece predicciones que pueden probarse mediante observaciones y estudios teóricos adicionales:
1. Firmas de emisión térmica: El modelo predice firmas de emisiones térmicas específicas que surgen de la corriente de escombros impactados, que podrían detectarse con futuros observatorios espaciales.
2. Propiedades del chorro: El modelo hace predicciones sobre las propiedades de los chorros lanzados durante los eventos de perturbación de las mareas, incluidos sus ángulos de apertura y su vida útil, que pueden comprobarse con observaciones de radio y rayos X.
3. Acreción y variabilidad del disco: Las predicciones del modelo con respecto a la evolución del disco de acreción se pueden probar aún más monitoreando los eventos de alteración de las mareas a lo largo del tiempo y estudiando sus patrones de variabilidad.
El nuevo modelo representa un importante paso adelante en nuestra comprensión de los eventos de alteración de las mareas y proporciona herramientas valiosas para interpretar futuras observaciones de estos fascinantes fenómenos astrofísicos. Destaca la interacción entre la física gravitacional y la astrofísica de alta energía en los entornos extremos cercanos a los agujeros negros supermasivos.
