Οι αστρονόμοι βρίσκουν περιοδικά καίγοντας μαύρες τρύπες σε έναν μακρινό γαλαξία | Αστρονομία

Ένας ενεργός γαλαξιακός πυρήνας στο κέντρο ESO 253-G003, ένας ενεργός γαλαξίας πάνω από 570 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά στο νότιο αστερισμό Pictor, εκρήγνυται περίπου κάθε 114 ημέρες, σύμφωνα με χαρτί για δημοσίευση σε Αστροφυσική Εφημερίδα.

Μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα απορροφά αέριο από ένα τεράστιο αστέρι σε τροχιά. Φωτογραφία: Goddard NASA Space Flight Center / Chris Smith, USRA & GESTAR.

ASASSN-14ko ήταν εντοπίστηκε για πρώτη φορά 14 Νοεμβρίου 2014 από την All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN).

Εκείνη την εποχή, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι το γεγονός στο ESO 253-G003 ήταν πιθανότατα ένα σουπερνόβα, ένα εφάπαξ γεγονός που κατέστρεψε το αστέρι.

“Το ASASSN-14ko είναι επί του παρόντος το πρωταρχικό μας παράδειγμα περιοδικής μεταβλητότητας σε έναν ενεργό γαλαξία, παρά τις δεκαετίες άλλων ισχυρισμών, καθώς ο χρόνος των εκρήξεών του είναι πολύ συνεπής κατά τη διάρκεια των έξι ετών συλλογής δεδομένων”, δήλωσε ο Δρ Jeremy Schnittman, αστροφυσικός στο Διαστημικό Κέντρο Πτήσης της ΝΑΣΑ Goddard, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.

“Αυτό το αποτέλεσμα είναι μια πραγματική περιήγηση της αστρονομίας παρατήρησης σε πολλά μήκη κύματος.”

“Πιστεύουμε ότι η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία δημιουργεί εκρήξεις επειδή κατακλύζει μερικώς ένα αστέρι σε τροχιά”, δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Anna Payne, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης στο Mānoa.

Κοιτάζοντας την καμπύλη φωτεινότητας του ESO 253-3 ή το γράφημα φωτεινότητας έναντι χρόνου, ο Payne και οι συνάδελφοί του παρατήρησαν μια σειρά από 17 ριπές, που απέχουν περίπου 114 ημέρες. Κάθε αναλαμπή φτάνει στη μέγιστη φωτεινότητά της σε περίπου πέντε ημέρες και μετά σταδιακά εξασθενίζει.

Οι αστρονόμοι προέβλεψαν ότι ο γαλαξίας θα λάμψει ξανά στις 17 Μαΐου 2020, οπότε συντονίστηκαν κοινές παρατηρήσεις με επίγεια και διαστημικά αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένων μετρήσεων πολλαπλών μηκών κύματος από το Παρατηρητήριο Swil Neil Gehrels της NASA. Το ASASSN-14ko εξερράγη όπως είχε προγραμματιστεί.

READ  Εγχειρίδιο ενός περίεργου παρατηρητή κβαντικής μηχανικής, pt. 2: Δοχείο τήξης σωματιδίων

Έκτοτε έχουν προβλέψει και παρατηρήσει περαιτέρω εξάρσεις στις 7 Σεπτεμβρίου και στις 20 Δεκεμβρίου 2020.

Χρησιμοποίησαν επίσης δεδομένα από το Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) της NASA για να δημιουργήσουν ένα ακριβές χρονοδιάγραμμα της έκρηξης που ξεκίνησε στις 7 Νοεμβρίου 2018, παρακολουθώντας την άφιξή του, αύξηση της μέγιστης φωτεινότητας και πολύ λεπτομερή πτώση.

Χρησιμοποιώντας μετρήσεις από ASAS-SN, TESS, Swift και άλλα παρατηρητήρια, συμπεριλαμβανομένων των NASA NuSTAR και ESA XMM-Newton, οι επιστήμονες κατέληξαν σε τρεις πιθανές εξηγήσεις για την επανάληψη των εκρήξεων.

Ένα σενάριο αφορούσε τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των δίσκων δύο υπερμεγέθων μαύρων τρυπών σε τροχιά στο κέντρο του ESO 253-G003.

Πρόσφατες μετρήσεις υποδηλώνουν ότι υπάρχουν πράγματι δύο τέτοια αντικείμενα στον γαλαξία, αλλά δεν περιστρέφονται αρκετά κοντά ώστε να αντιπροσωπεύουν τη συχνότητα των εκρήξεων.

“Υπάρχουν ενδείξεις ότι υπάρχει μια δεύτερη υπερμεγέθη μαύρη τρύπα σε αυτόν τον γαλαξία”, δήλωσε ο συν-συγγραφέας Δρ Chris Kochanek, αστρονόμος στο κρατικό πανεπιστήμιο του Οχάιο.

“Ο γαλαξίας στον οποίο βρίσκεται αυτό το αντικείμενο είναι κάτι” συντρίμμια τρένου “δύο γαλαξιών που συγχωνεύονται σε έναν.”

Το δεύτερο σενάριο που οι επιστήμονες θεώρησαν ήταν ένα αστέρι που διασχίζει μια κεκλιμένη τροχιά μέσω του δίσκου της μαύρης τρύπας. Σε αυτήν την περίπτωση, θα περίμεναν να δουν ασυμμετρικά διαμορφωμένες φωτοβολίδες που προκαλούνται από τη διπλή παρέμβαση του αστέρα του δίσκου και στις δύο πλευρές της μαύρης τρύπας. Αλλά όλες οι φωτοβολίδες από αυτόν τον γαλαξία έχουν το ίδιο σχήμα.

Το τρίτο σενάριο που η ομάδα θεωρεί πιθανότατα είναι ένα γεγονός μερικής παλιρροϊκής διαταραχής.

Σε αυτήν την περίπτωση, μία από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στον γαλαξία, με μάζα περίπου 78 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών, διαταράσσει εν μέρει το τεράστιο αστέρι σε τροχιά.

READ  Η μείωση του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα πριν από 200 εκατομμύρια χρόνια βοήθησε τους δεινόσαυρους να μεταναστεύσουν από τη Νότια Αμερική στη Γροιλανδία

Η τροχιά του αστεριού δεν είναι κυκλική και κάθε φορά που περνά πλησιέστερα στη μαύρη τρύπα, διογκώνεται προς τα έξω, ρίχνει μάζα αλλά δεν αποσυντίθεται πλήρως.

Κάθε συνάντηση αφαιρεί μια ποσότητα αερίου περίπου τρεις φορές τη μάζα του Δία.

“Δεν ξέρουμε πόσο καιρό θα διαρκέσουν”, ανέφεραν οι συγγραφείς.

“Ένα αστέρι δεν μπορεί να χάσει μάζα επ ‘αόριστον, και ενώ μπορούμε να εκτιμήσουμε πόση μάζα χάνει σε κάθε τροχιά, δεν ξέρουν πόσο ήταν πριν ξεκινήσει η διαταραχή.”

_____

Άννα Β. Πέιν et αϊ. 2020. Το ASASSN-14ko είναι μια διακοπτόμενη πυρηνική μετάβαση στο ESO 253-G003. ApJ, στον Τύπο; arXiv: 2009.03321

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *