Sanatçının, süper kütleli bir kara deliğin spagetti yapıp bir yıldızı yuttuğu AT2019dsg gelgit kesintisi olayının illüstrasyonu. Malzemenin bir kısmı kara delik tarafından tüketilmez ve uzaya geri fırlatılır. Kredi: DESY, Bilim İletişim Laboratuvarı
Küçük bir yıldız Ekim 2018’de bir yıldıza çok yaklaştığında parçalara ayrıldı. Kara delik Dünya’dan 665 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir galakside. Kulağa heyecan verici gelse de, gece gökyüzünü tararken zaman zaman bu şiddetli olaylara tanık olan gökbilimciler için olay sürpriz olmadı.
Ancak katliamdan yaklaşık üç yıl sonra aynı kara delik yeniden gökyüzünü aydınlatıyor. Bilim adamları, bunu özellikle garip yapan şeyin yeni bir şey yutmaması olduğunu söylüyor.
“Sanki bu kara delik, yıllar önce yediği yıldızdan birdenbire bir sürü malzeme çıkarmaya başladı.” – Yvette Cendes
Yvette Cendes, “Bu bizi tamamen şaşırttı – daha önce hiç kimse böyle bir şey görmedi” diyor. Fenomeni analiz eden yeni bir çalışmanın baş yazarı ve Astrofizik Merkezi’nde araştırma görevlisidir | Harvard ve Smithsonian (CfA).
Ekip, kara deliğin ışık hızının yarısı kadar hızla hareket eden malzemeyi fırlattığı sonucuna varırken, çıkışın neden birkaç yıl geciktiğinden emin değiller. 11 Ekim’de açıklanan sonuçlar, Astrofizik Dergisibilim adamlarının, Cendes’in yemekten sonra “geğirmeye” benzettiği kara deliklerin beslenme davranışlarını daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
Ekip, son birkaç yılda meydana gelen gelgit bozulma olaylarını (TDE’ler) tekrar gözden geçirirken olağandışı patlamayı tespit etti. TDE’ler, yıldızların kara delikler tarafından spagetti haline gelmesidir.
VLA’da Bulutlu Bir Alacakaranlık. Kredi: NRAO/AUI/NSF
New Mexico’daki Çok Büyük Dizi’den (VLA) alınan radyo verileri, kara deliğin Haziran 2021’de gizemli bir şekilde yeniden canlandığını ortaya çıkardı. Cendes ve ekibi olayı daha yakından incelemek için acele etti.
Cendes, “Birden fazla teleskopta Direktörün İsteğe Bağlı Zamanına başvurduk; bu, beklenmedik bir şey bulduğunuzda, normal teleskop teklifleri döngüsünün onu gözlemlemek için bekleyemeyeceği anlamına gelir,” diye açıklıyor Cendes. “Tüm başvurular hemen kabul edildi.”
Ekip, VLA, Şili’deki ALMA Gözlemevi, Güney Afrika’daki MeerKAT, Avustralya’daki Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi ve Chandra X-Işını Gözlemevi ve Neil Gehrels’i kullanarak, AT2018hyz adlı TDE’nin birden fazla dalga boyunda ışık gözlemlerini topladı. Uzayda Swift Gözlemevi.
“Bu bizi tamamen şaşırttı – daha önce hiç kimse böyle bir şey görmedi.” – Yvette Cendes
TDE’nin radyo gözlemleri en çarpıcı olanı kanıtladı.
Astronomi profesörü Edo Berger, “On yıldan fazla bir süredir TDE’leri radyo teleskoplarıyla inceliyoruz ve bazen yıldız kara delik tarafından tüketilirken malzeme yayarken radyo dalgalarında parıldadıklarını görüyoruz” diyor. Harvard Üniversitesi ve CfA ve yeni çalışmanın ortak yazarı. “Ancak AT2018hyz’de ilk üç yıl boyunca radyo sessizliği vardı ve şimdi dramatik bir şekilde aydınlanarak şimdiye kadar gözlemlenen en radyo ışıklı TDE’lerden biri haline geldi.”
Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı ve yeni makalenin ortak yazarı Sebastian Gomez, AT2018hyz’in 2018’de “önemsiz” olduğunu söylüyor. ilk onu inceledi Arizona’daki Fred Lawrence Whipple Gözlemevi’ndeki 1,2 m’lik teleskop da dahil olmak üzere görünür ışık teleskoplarını kullanarak.
O sırada Berger ile doktora tezi üzerinde çalışan Gomez, kara delik tarafından parçalanan yıldızın Güneşimizin kütlesinin yalnızca onda biri olduğunu hesaplamak için teorik modeller kullandı.
Gomez, “AT2018hyz’i birkaç ay boyunca görünür ışıkta kaybolana kadar izledik ve sonra aklımızdan çıkardık” diyor.
TDE’ler meydana geldiklerinde ışık yaydıkları için iyi bilinirler. Bir yıldız bir kara deliğe yaklaştıkça, yerçekimi kuvvetleri yıldızı germeye veya spagettileştirmeye başlar. Sonunda, uzayan malzeme kara deliğin etrafında döner ve ısınır, astronomların milyonlarca ışıkyılı uzaklıktan görebilecekleri bir flaş yaratır.
“AT2018hyz’de ilk üç yıl boyunca radyo sessizliği vardı ve şimdi dramatik bir şekilde aydınlanarak şimdiye kadar gözlemlenen en radyo ışıklı TDE’lerden biri haline geldi.” – Edo Berger
Bazı spagettileşmiş malzemeler ara sıra uzaya geri fırlatılır. Gökbilimciler, kara deliklerin dağınık yiyiciler olmasına benzetiyorlar – tüketmeye çalıştıkları her şey onu ağızlarına almıyor.
Ancak çıkış olarak bilinen emisyon, normalde bir TDE meydana geldikten sonra hızlı bir şekilde gelişir – yıllar sonra değil. Cendes, “Sanki bu kara delik, yıllar önce yediği yıldızdan aniden bir sürü malzeme çıkarmaya başlamış gibi,” diye açıklıyor.
Bu durumda, geğirmeler yankılanıyor.
Malzemenin dışarı akışı, ışık hızının yüzde 50’si kadar hızlı hareket ediyor. Cendes, karşılaştırma için, çoğu TDE’nin ışık hızının yüzde 10’unda hareket eden bir çıkışa sahip olduğunu söylüyor.
Berger, “Besleme ve çıkış arasında bu kadar uzun bir gecikmeye ilk kez tanık oluyoruz” diyor. “Bir sonraki adım, bunun gerçekten daha düzenli olup olmadığını araştırmak ve TDE’lere evrimlerinde yeterince geç bakmadık.”
Referans: Y. Cendes, E. Berger, KD Alexander, S. Gomez, A. Hajela, R. Chornock, T. Laskar, R. Margutti, B. Metzger, MF Bietenholz, D. Brethauer ve MH Wieringa, 11 Ekim 2022, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac88d0
Çalışmayla ilgili ek yazarlar arasında Kate Alexander ve Aprajita Hajela bulunmaktadır. kuzeybatı Üniversitesi; Berkley’deki California Üniversitesi’nden Ryan Chornock, Raffaella Margutti ve Daniel Brethauer; Radboud Üniversitesi’nden Tanmoy Laskar; Brian Metzger Kolombiya Üniversitesi; York Üniversitesi’nden Michael Bietenholz ve Avustralya Teleskop Ulusal Tesisi’nden Mark Wieringa.