Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã tạo ra mô phỏng chi tiết nhất về một ngôi sao bị hố đen nuốt chửng, được chạy trên một trong những siêu máy tính mạnh nhất của Úc. Theo nghiên cứu, đã xuất bản trên trang web arXiv, kết quả có thể là một vật thể khổng lồ giống như một ngôi sao được mệnh danh là “mặt trời lỗ đen”.
Người ta biết rằng khi một ngôi sao tiếp cận một hố đen siêu lớn, nó sẽ chịu tác động của lực thủy triều mạnh, khiến nó bị kéo dài thành một sợi dài mỏng. Kết quả là, ngôi sao bị phá hủy, nhưng chỉ một phần nhỏ vật chất của nó rơi vào hố đen, tạo thành một đĩa bồi tụ. Vật chất còn lại tạo ra một vật chất phóng xạ khổng lồ, được quan sát thấy là vật chất phát sáng xung quanh hố đen.
Đĩa bồi tụ được dự kiến sẽ rất nóng đến mức phát ra tia X năng lượng cao. Tuy nhiên, hầu hết trong số hơn 100 sự kiện gián đoạn thủy triều tiềm năng được phát hiện cho đến nay chủ yếu phát sáng ở bước sóng khả kiến, không phải tia X. Nhiệt độ quan sát được trong các mảnh vỡ là 10.000 độ C, tương đương với một ngôi sao ấm vừa phải.
Phương pháp mô phỏng mới tính đến các hiệu ứng của thuyết tương đối rộng của Einstein. Điều này cho phép mô phỏng chính xác hơn các sự kiện phá vỡ thủy triều kéo dài hơn một năm sau khi ngôi sao tương tác ban đầu với hố đen. Kết quả cho thấy một phần trăm vật chất của ngôi sao bị hố đen hấp thụ tạo ra đủ nhiệt để tạo ra luồng chảy mạnh và gần như hình cầu. Luồng chảy này ngăn không cho vật chất còn lại bị hấp thụ, giải thích cho việc thiếu phát xạ tia X mạnh. Mô phỏng cũng cho thấy vật chất phát sáng đang giãn nở với tốc độ cao.
Các mô phỏng đã giúp giải thích những quan sát bất ngờ rằng vật chất phát sáng xung quanh hố đen lớn hơn hệ mặt trời. Khám phá này cho phép các nhà khoa học hiểu được cách động cơ trung tâm của hố đen bị nghẹt bởi lượng vật chất khổng lồ mà nó không thể hấp thụ và giải thích tại sao ngôi sao sụp đổ lại mở rộng thành một quả cầu phát sáng khổng lồ.
Kết quả nghiên cứu cho thấy tại sao các sự kiện gián đoạn thủy triều trông giống như một ngôi sao có kích thước bằng hệ mặt trời đang giãn nở với tốc độ vài phần trăm tốc độ ánh sáng, được cung cấp năng lượng bởi một lỗ đen bên trong. Trên thực tế, vật thể này có thể được gọi là “mặt trời lỗ đen”.
