La stella catturata ha sperimentato diversi incontri ravvicinati con un buco nero supermassiccio in una galassia lontana e potrebbe persino essere sfuggita alla distruzione della materia a causa delle sue massicce forze di marea gravitazionali.
distruggere un stella dalle forze gravitazionali di Buco nero gigante È un evento violento noto come evento di disturbo delle maree (TDE). Il gas viene strappato dalla stella e subisce un processo di “spagitazione”, dove viene tagliato e allungato in flussi di materiale caldo che scorrono intorno Buco nero, formando un disco di accrescimento molto luminoso e temporaneo. Dal nostro punto di vista, il centro galassia Il buco nero supermassiccio sembra brillare.
L’8 settembre 2018, l’All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASASSN) ha rilevato un bagliore nel nucleo di una galassia distante 893 milioni di anni luce di distanza. Il bagliore è stato classificato come AT2018fyk e aveva tutte le caratteristiche di un TDE. Vari telescopi a raggi X, compresi i telescopi della NASA Rapidoin Europa XMM-Newtonil Bello Strumento installato sulla Stazione Spaziale Internazionale, tedesco AérositaNota che il buco nero brilla intensamente. Normalmente, i TDE mostrano una graduale diminuzione della luminosità per diversi anni, ma quando gli astronomi hanno guardato indietro a AT2018fyk circa 600 giorni dopo che era stato osservato per la prima volta, i raggi X sono rapidamente scomparsi. Ancora più sconcertante, 600 giorni dopo, il buco nero improvvisamente è esploso di nuovo. Quello che è successo?
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“Fino ad ora, l’ipotesi era che quando vedremo le conseguenze di un incontro ravvicinato tra una stella e un buco nero supermassiccio, l’esito sarà fatale per la stella; cioè, la stella sarà completamente distrutta”, ha detto Thomas Weavers, astronomo dell’European Southern Observatory e autore di una nuova ricerca sull’evento. , in a dichiarazione. “Ma a differenza di tutti gli altri TDE che conosciamo, quando abbiamo puntato di nuovo i nostri telescopi nella stessa posizione diversi anni dopo, abbiamo scoperto che si erano illuminati di nuovo”.
Wevers ha guidato un team di astronomi che si sono resi conto che i bagliori ripetuti erano una firma di una stella che è sopravvissuta a un TDE e ha completato un’altra orbita per un secondo TDE. Per spiegare completamente ciò che stavano osservando, il gruppo di Wevers ha sviluppato un modello di “TDE ricorrente parziale”.
Nel loro modello, la stella una volta era un membro del sistema binario che è passato vicino al buco nero al centro della sua galassia. La gravità del buco nero ha spinto via una delle stelle, che si è trasformata in una fuga Stella della velocità Corri a 600 miglia (1.000 km) al secondo fuori dalla galassia. L’altra stella è stata strettamente imbrigliata al buco nero, in un’orbita ellittica di 1.200 giorni che l’ha portata verso quello che gli scienziati chiamano il raggio di marea, la distanza dal buco nero alla quale la stella inizia a essere lacerata dalle maree gravitazionali emanate dal buco nero. Il buco nero.
Poiché la stella non si trovava all’interno del suo raggio di marea, solo una parte del suo materiale è stata strappata via, lasciando un denso nucleo stellare che ha continuato la sua orbita attorno al buco nero. Ci vogliono circa 600 giorni perché il materiale che il buco nero sta estraendo da una stella formi un disco di accrescimento, quindi quando gli astronomi hanno visto il bagliore del sistema, la stella era al sicuro, vicino al punto più lontano della sua orbita.
Ma quando il nucleo della stella ha iniziato ad avvicinarsi di nuovo al buco nero, circa 1.200 giorni dopo il loro primo incontro, la stella ha iniziato a recuperare parte del suo materiale dal disco di accrescimento, causando l’improvvisa estinzione dell’emissione di raggi X. “Quando il nucleo torna nel buco nero, sostanzialmente ruba tutto il gas dal buco nero attraverso la gravità, e di conseguenza non si accumula materia, quindi il sistema diventa oscuro”, ha detto Dheeraj Pasham, un coautore. dello studio e un astrofisico sulla rivista Science.Massachusetts Institute of Technology, per dichiarazione.
Ma il buco nero gravità Restituisce rapidamente il favore e ruba più oggetti mentre la stella si avvicina. Come è successo durante l’incontro iniziale, c’è un ritardo di 600 giorni dal buco nero che fa spuntini sulla stella alla formazione del disco di accrescimento, il che spiega perché il bagliore dei raggi X si è riavviato quando è successo.
Dall’orbita della stella, il team di Wavers ha stimato che il buco nero è circa 80 milioni di volte la massa del nostro Sole, o circa 20 volte la massa del buco nero al centro del nostro pianeta. via LatteaE arco a*.
La squadra di Weavers non dovrà aspettare molto per vedere se la teoria si rivela vera. Gli scienziati si aspettano che AT2018fyk si oscuri di nuovo ad agosto, quando il nucleo della stella si riaccende, e diventi di nuovo più luminoso a marzo 2025, quando nuovo materiale inizia ad accumularsi sul buco nero.
Tuttavia, c’è una potenziale complicazione nella quantità di massa che la stella ha perso a causa del buco nero. La quantità di massa persa dipende in parte dalla velocità di rotazione della stella, che il buco nero potrebbe influenzare. Se la stella ruotasse abbastanza velocemente da rompersi, il buco nero ruberebbe facilmente materiale, aggiungendosi alla perdita di massa.
“Se la perdita di massa è solo al livello dell’1%, ci aspetteremmo che la stella sopravviva a molti più incontri, mentre se è più vicina al 10%, la stella potrebbe essere già stata distrutta”, ha detto Eric Coughlin, coautore dello studio. studio della Syracuse University di New York, ha affermato nella dichiarazione.
Indipendentemente da ciò, TDE e TDE parziali ripetuti forniscono una rara finestra sulla vita dei buchi neri supermassicci che normalmente non possiamo rilevare perché sono addormentati. Questo è importante per misurare la loro massa e determinare qualcosa su come si sono evoluti i buchi neri, e quindi su come si è evoluta anche la galassia attorno al buco nero nel corso della storia cosmica.
I risultati sono stati presentati al 241° meeting dell’American Astronomical Society e pubblicati in Lettere del diario astrofisicoentrambi il 12 gennaio.
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