Relativistic Astrophysics

 Tidal effects on small bodies by massive black holes

Plot

 The compact radio source Sagittarius A* (Sgr A*) at the center of our Galaxy harbours a super massive black hole whose mass (∼ 3.7x10^6Msun) has been measured from stellar orbital motions. Sgr A* is therefore the nearest laboratory where supermassive black hole astrophysics can be tested, and the environment of black holes can be investigated. Since it is not an active galactic nucleus, it also offers the possibility to observe the capture of small objects that may orbit the central black hole. We studied the effects of the strong gravitational field of the black hole on small objects, like a comet or an asteroid. We also explore the idea that the flares detected in Sgr A* might be produced by the final accretion of single dense objects with mass of the order of 1020 g, and that their timing is not a characteristic of the sources, but rather of the space-time of the central galactic black hole they are moving in. The problem is studied numerically, using ray tracing techniques, in a Schwarzschild background. We find that tidal effects are strong enough to melt the solid object, and present calculated temporal evolution of the light curve of the infalling objects as a function of various parameters. Our modelling of tidal disruption suggests that during tidal squeezing the conditions for synchrotron radiation can be met. We show that the light curve of a flare can be deduced from dynamical properties of geodesic orbits around black holes and that it only weakly depends on physical properties of the source.

People: M. Calvani

Collaboration: A. Čadež, A. Gomboc, U. Kostić (Ljubljana Univ., Slovenia) 

Publications: Kostić et al. (2009), A&A in press; Čadež et al. (2008), A&A 487,527; Gomboc et al. (2008), ralc.conf. 141; Čadež et al. (2008), cosp 37,435

News – MEDIA INAF

Il notiziario online dell'Istituto Nazionale di Astrofisica
  • L'analisi delle accuratissime misure tridimensionali delle velocità di alcuni milioni di stelle nella nostra galassia ottenute dalla missione Gaia rivelano le tracce di un passato incontro ravvicinato con un'altra galassia più piccola. Nel team di rcercatori che ha condotto lo studio, anche Ronald Drimmel ed Eloisa poggio dell'Inaf

  • Tess, il nuovo cacciatore di pianeti della Nasa, fornisce i suoi primi e preziosi dati, che aiuteranno gli scienziati a scoprire e studiare nuovi pianeti extrasolari, regalandoci un'immagine dettagliata del cielo sud, ripresa con tutte e quattro le telecamere a largo campo del satellite. In questa sua prima luce, Tess ha catturato una moltitudine di stelle e altri oggetti, compresi i sistemi già noti per avere pianeti extrasolari. La sua caccia a nuove Terre è cominciata

  • L’inizio delle attività della sonda europea ExoMars Tgo attorno a Marte è stato in parte condizionato dalla gigantesca coltre di sabbia rossastra che ha celato alla vista la superficie per diversi mesi. Ora stanno cominciando ad arrivare nuove immagini, in alcune delle quali si vedono probabilmente i segni della tempesta

  • Il telescopio spaziale Hubble ha rilevato un’insolita emissione infrarossa proveniente da una stella di neutroni. Due sono le ipotesi al vaglio dei ricercatori: un disco di polvere che circonda la stella di neutroni, oppure un vento energetico proveniente dalla pulsar centrale. La scoperta e le due possibili interpretazioni per l'insolito ritrovamento sono state pubblicate su Astrophysical Journal

  • La Società italiana di fisica (Sif), il cui Congresso nazionale è in corso in questi giorni all’università della Calabria, ha assegnato il premio “Giuseppe Occhialini” a Elena Pian, astronoma dell’Istituto nazionale di astrofisica a capo del team che, per primo, ha ottenuto lo spettro della coalescenza di una coppia di stelle di neutroni

  • Criovulcani hanno eruttato lungo tutta la storia di Cerere, ma tale continua attività non ha avuto lo stesso esteso impatto sulla superficie del pianeta nano che ha avuto il vulcanismo basaltico sulla Terra

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