Bu animasyon, bir ‘gelgit bozulma olayı’ sırasında bir kara delik tarafından emilirken spagettileşme yaşayan bir yıldızı tasvir ediyor. Kredi: ESO/M. Kornmesser
Bilim adamları, orta kütleli kara delikler üzerinde çalışarak devasa galaksilerdeki süper kütleli karadeliklerin büyümesine ilişkin anlayışlarını geliştirmeyi umuyorlar.
Bir cüce galakside fark edilmeden gizlendikten sonra, bir ara kütle Kara delik çok yakınına sapan şanssız bir yıldızı yuttuğunda gökbilimcilere kendini gösterdi. Bir “gelgit bozulma olayı” veya TDE olarak bilinen, yıldızın şiddetli parçalanması, ev sahibi cüce gökadanın birleşik yıldız ışığını kısaca gölgede bırakan bir radyasyon parlaması üretti. Bu gözlem, bilim adamlarının kara delikler ve galaksiler arasındaki ilişkileri daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
Parlama, gökbilimciler tarafından görüntülendi. Genç Süpernova Deneyi (YSE), kozmik patlamaları ve geçici astrofiziksel olayları tespit etmek için tasarlanmış bir araştırma. UC Santa Cruz, Kopenhag Üniversitesi’ndeki Niels Bohr Enstitüsü ve Washington Eyalet Üniversitesi’ndeki bilim adamları tarafından yönetilen uluslararası bir ekip, keşfi bugün (10 Kasım) ABD’de yayınlanan bir makalede bildirdi. Doğa Astronomi.
Astronomi ve astrofizik yardımcı doçenti Ryan Foley, “Bu keşif yaygın bir heyecan yarattı, çünkü gelgit bozulma olaylarını yalnızca sessiz cüce gökadalarda daha fazla orta kütleli kara delikler bulmak için değil, aynı zamanda kütlelerini ölçmek için de kullanabiliriz” dedi. YSE anketinin planlanmasına yardımcı olan UC Santa Cruz.
Niels Bohr Enstitüsü’ndeki ilk yazar Charlotte Angus, ekibin bulgularının orta büyüklükteki kara deliklerle ilgili gelecekteki çalışmalar için bir temel oluşturduğunu söyledi.
Gökbilimciler, 850 milyon ışıkyılı uzaklıktaki SDSS J152120.07+140410.5 galaksisinde bir kara delik tarafından parçalanan bir yıldız keşfettiler. Araştırmacılar, görüntünün merkezinde gösterilen AT 2020neh adlı sonucu incelemek için NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nu işaret etti. Hubble’ın ultraviyole kamerası, AT 2020neh’in bulunduğu galaksinin çekirdeğinin etrafında bir yıldız halkasının oluştuğunu gördü. Kredi: NASA, ESA, Ryan Foley/UC Santa Cruz
Angus, “Bu orta büyüklükteki kara deliği, bir yıldızı yutarken yakalayabildiğimiz gerçeği, aksi takdirde bizden neyin gizleneceğini tespit etmek için bize kayda değer bir fırsat sundu.” Dedi. “Dahası, galaksilerin merkezlerindeki kara deliklerin çoğunluğunu açıklayabilen bu anlaşılması zor orta ağırlıktaki kara delikler grubunu daha iyi anlamak için parlamanın özelliklerini kullanabiliriz.”
Süper kütleli kara delikler, bizimki de dahil olmak üzere tüm büyük galaksilerin merkezlerinde bulunur. Samanyolu. Gökbilimciler, güneşin kütlesinin milyonlarca veya milyarlarca katı olan bu devasa canavarların, binlerce ila yüz binlerce güneş kütlesine sahip daha küçük “orta kütleli” kara deliklerden büyümüş olabileceğini tahmin ediyor.
Bu tür devasa kara deliklerin nasıl bir araya geldiğine dair bir teori, erken evrenin orta kütleli kara deliklere sahip küçük cüce gökadalarla yaygın olduğudur. Zamanla, bu cüce gökadalar birleşecek veya daha büyük gökadalar tarafından yutulacaktı, çekirdekleri her seferinde birleşerek büyüyen gökadanın merkezinde kütleyi oluşturmak için birleşti. Bu birleşme süreci sonunda bugün görülen süper kütleli kara delikleri yaratacaktır.
Profesör Enrico Ramirez-Ruiz, “Orada orta kütleli kara deliklerin popülasyonunu – kaç tane olduğunu ve nerede olduklarını – anlayabilirsek, süper kütleli kara delik oluşumu teorilerimizin doğru olup olmadığını belirlemeye yardımcı olabiliriz” dedi. UCSC’de astronomi ve astrofizik ve Kopenhag Üniversitesi’nde Niels Bohr Profesörü.
Fakat tüm cüce galaksilerin orta büyüklükte kara delikleri var mı?
Ramirez-Ruiz, “Bunu iddia etmek zor, çünkü orta kütleli kara delikleri tespit etmek son derece zor” dedi.
Aktif olarak beslenen kara delikleri arayan klasik kara delik avlama teknikleri, genellikle cüce gökadaların merkezlerindeki kara delikleri ortaya çıkaracak kadar hassas değildir. Sonuç olarak, cüce gökadaların yalnızca küçük bir bölümünün orta kütleli kara deliklere ev sahipliği yaptığı bilinmektedir. Gelgit bozulma olaylarıyla daha fazla orta büyüklükte kara delik bulmak, süper kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğu konusundaki tartışmayı çözmeye yardımcı olabilir.
Washington State Üniversitesi’nde fizik ve astronomi profesörü olan ortak yazar Vivienne Baldassare, “Astronomideki en büyük açık sorulardan biri şu anda süper kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğudur” dedi.
Genç Süpernova Deneyi’nden elde edilen veriler, ekibin kara delik yıldızı yemeye başladığında ilk ışık belirtilerini tespit etmesini sağladı. Bu ilk anı yakalamak, kara deliğin ne kadar büyük olduğunu ortaya çıkarmak için çok önemliydi, çünkü bu olayların süresi, merkezi kara deliğin kütlesini ölçmek için kullanılabilir. Şimdiye kadar sadece süper kütleli kara delikler için iyi çalıştığı gösterilmiş olan bu yöntem, ilk olarak UC Santa Cruz’da Ramirez-Ruiz ve ortak yazar Brenna Mockler tarafından önerildi.
Angus, “Bu parlama inanılmaz derecede hızlıydı, ancak YSE verilerimiz olay hakkında bize çok erken bilgi verdiği için, onu kullanarak kara deliğin kütlesini gerçekten tespit edebildik” dedi.
Referans: CR Angus, VF Baldassare, B. Mockler, RJ Foley, E. Ramirez-Ruiz, SI Raimundo, KD French, K. Auchettl, H tarafından “Bir aday orta kütleli kara delikten hızlı yükselen bir gelgit bozulma olayı” . Pfister, C. Gall, J. Hjorth, MR Drout, KD Alexander, G. Dimitriadis, T. Hung, DO Jones, A. Rest, MR Siebert, K. Taggart, G. Terreran, S. Tinyanont, CM Carroll, L. DeMarchi, N. Earl, A. Gagliano, L. Izzo, VA Villar, Y. Zenati, N. Arendse, C. Cold, TJL de Boer, KC Chambers, DA Coulter, N. Khetan, CC Lin, EA Magnier , C. Rojas-Bravo, RJ Wainscoat ve R. Wojtak, 10 Kasım, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-022-01811-y
Bu çalışma, Hawaii’deki WM Keck Gözlemevi, Nordic Optik Teleskop, UC’nin Lick Gözlemevi, NASA‘s Hubble uzay teleskobuuluslararası Gemini Gözlemevi, Palomar Gözlemevi ve Haleakala Gözlemevi’ndeki Pan-STARRS Araştırması.